ראה את האור

מחברה יפנית קטנה לזכייה בפרס נובל: תכירו את פרופ' שוג'י נקמורה, ממציא נורת הלד הכחולה

סיפור ההצלחה של פרופ' שוג'י נקמורה הוא סיפור על יצירתיות וכישרון, אבל גם על עיקשות והתמדה. זה סיפור על אדם שחתום על אחד השינויים המדהימים והחשובים ביותר בעולמנו; על מדען שלא מפסיק לשנות, לחדש ולהפתיע. "הוא הצליח במקום שבו כולם נכשלו", היללה הוועדה לבחירת הזוכים בפרס נובל לפיזיקה ב-2014 – וסיכמה למעשה הכל במשפט מדויק אחד.

אבל בואו נחזור קצת אחורה, להתחלה. בעולם המדעי מתקיים כבר עשרות שנים מרוץ בין-יבשתי להמצאת נורת התאורה האולטימטיבית. הקריטריונים להצלחה היו ונשארו היכולת לספק אור חד, יציב ומדויק; חיסכון באנרגיה; וידידותיות לסביבה ולבריאות האדם.

נורת הלהט המיתולוגית, שהמצאתה מיוחסת לתומס אלווה אדיסון ב-1879, אכן שינתה את חיי האנושות, אבל הייתה במובנים רבים רק תחילתה של דרך חדשה. הנורה ההיא, זו שיצאה לפני כמה שנים מחוץ לחוק בישראל, הייתה ונשארה צרכנית גדולה של אנרגיה, עם משך חיים מוגבל למדי.

הצורך לייצר נורה משופרת, חסכונית יותר, הוביל עוד בשנות ה-60 וה-70 של המאה הקודמת לפיתוח נורות הלד הראשונות, המבוססות על דיודות פולטות אור. בטווח זמן של שנים מעטות יחסית פותחו נורות לד בצבעים ירוק, אדום ,צהוב וכתום, ששימשו בעיקר כנורות בקרה וחיווי במכשירים חשמליים.

המדענים התקשו, עם זאת, לפתח נורת לד יציבה בצבע כחול. השילוב של שלושת צבעי היסוד (אדום-ירוק-כחול), ידעו כולם, יאפשר לפתח נורות לד בכל צבע אפשרי, כולל נורת התאורה הנכספת שתפלוט אור לד לבן ותהווה חלופה ראויה למיליארדי נורות הלהט.

אלא שבמשך שנים ארוכות איש לא הצליח במשימה. נורת הלד הכחול הייתה חמקמקה משום שלייצורה נדרשה תרכובת של מוליכים למחצה עם פערי אנרגיה גדולים יותר מאשר בנורות לד בצבעים אחרים. מדענים שונים, במקומות שונים בעולם, הצליחו פה ושם לפתח נורות לד כחול, אבל לא כאלו שהיו יציבות מספיק לייצור תעשייתי סדרתי, כזה שמשנה את החיים לכל אחד מאתנו.

ואז הגיע נקמורה

בתחילת שנות ה-90 של המאה הקודמת, נקמורה, יליד 1954, היה עדיין מהנדס אלקטרוניקה יפני צעיר יחסית ואנונימי לחלוטין בחברה קטנה, ששמה ניצ'ייה קואורפורישן. מנהלי החברה אישרו לו לבצע מחקר בניסיון להמציא נורת לד כחול יציבה, אולם חזרו בהם לאחר זמן לא רב בנימוקים של היעדר תקציב וסיכויי הצלחה.

נקמורה לא התייאש. "נאלצתי לעשות הכל בעצמי", הוא יספר שנים אחר כך, "ולא, לא עלה בדעתי שאמציא משהו שישנה את העולם. פשוט, היו חסרות בעולם נורות לד בצבע כחול להשלמת צבעי היסוד".

שנתיים אחר-כך, ב-1993, החלה ניצ'ייה בייצור סדרתי של נורות לד הפולטות אור לבן. נקמורה, מוזר ככל שזה יישמע, זכה רק בהכפלת שכרו והחליט לעבור לארצות הברית, שם נקלט כפרופסור להנדסה באוניברסיטת קליפורניה. בהמשך הוא גם תבע את החברה היפנית וזכה ב-8.1 מיליון דולר. מכאן, החיים סימנו לו כיוון אחד בלבד: למעלה – חזק ומהר.

ההכרה העולמית, שפספסה את נקמורה ביפן, הרעיפה עליו סדרה של פרסים מכובדים כאמריקני, מתחילת שנות ה-2000 ואילך. השיא נרשם ב-2014 כשנקמורה ושני מדענים יפנים זכו במשותף בפרס נובל לפיזיקה על תרומתם לפיתוח נורת הלד הכחול, החיסכון העולמי באנרגיה והתרומה לאיכות הסביבה. ב-2009 נקמורה זכה בפרס גם מהטכניון שלנו, שהקדים במקרה זה את שטוקהולם בלא פחות מחמש שנים.

חיסכון של 30 מיליארד דולר

שוק תאורת הלד העולמי הוערך ב-2016 ב-26 מיליארד דולר, אולם צפוי לנסוק עד 54 מיליארד דולר ב-2022. לפי הערכות במשרד האנרגיה האמריקני, תאורת הלד תחסוך לכלכלה האמריקנית כ-30 מיליארד דולר עד 2027. גם איכות הסביבה יוצאת נשכרת: באפריקה, נורות הלד הפחיתו מאוד את רמות הפליטה של דו-תחמוצת הפחמן, וזו רק ההתחלה מכיוון ששיעור החדירה של הנורות הללו נמצא בעלייה מתמדת.

ופרופ' נקמורה? הוא לא חשב אפילו לרגע לעצור ולנוח. ב-2006 נקמורה זיהה את הדור הבא בתחום תאורת הלד וייסד את חברת סורה (Soraa), הפעם על אדמת ארה"ב. סורה היא עדות חיה ליכולתו של נקמורה, האיש שלכאורה כבר השיג הכול, להמציא את תעשיית הלד מחדש, תוך שהוא קורע מעליו בתשוקה והנאה של מדען נצחי את רוב זרי הדפנה שכבר הונחו על ראשו.

סורה מפתחת ומייצרת נורות לד סגול, שנועדו להחליף את נורות הלד הכחול המקוריות והן היחידות בעולם שאינן פולטות אור כחול. כל זאת, לאחר שמחקרים הוכיחו כי האור הכחול עלול להפחית את רמת המלטונין בגוף האנושי ולגרום בעיות בשינה ובעיות בריאות נוספות.

החברה, שמוצרי התאורה שלה משווקים בישראל על ידי קבוצת כהנא, מייצרת כיום את הלדים המתקדמים ביותר בתעשייה, תוך שימוש בטכנולוגיית GAN ON GAN™. טכנולוגיה זו מצליחה, באמצעות לדים סגולים, ליצור אור לבן חד ומדויק במיוחד. סורה גם פיתחה טכנולוגיה שמונעת לחלוטין הבהוב נורות, תופעה שפוגעת בביצועים של נורות לד בחברות מתחרות.