В обычной лампе накаливания есть металлическая нить. Когда через нее проходит ток, она раскаляется настолько сильно, что начинает светиться. В светодиодных лампах используются специальные кристаллы полупроводников. Крошечный, как песчинка, такой кристалл превращает электрическую энергию в свет напрямую, без нагревания. Поэтому потерь на тепло практически нет, и светодиод расходует намного меньше электричества, чем лампа накаливания.
Если получать электроэнергию не из розетки, а прямо на месте, можно не терять ее при передаче по проводам. А получить ее можно из чего угодно. Ведь, как мы знаем, все на свете – это превращения энергии, и некоторые из них происходят вокруг нас постоянно. Человеческая нога сгибается, а тело вырабатывает тепло. Проезжая по дороге, автомобили заставляют ее слабо трястись. Все это может послужить источником энергии.
Если человек сидит спокойно и не двигается, его тело вырабатывает около 100 ватт тепловой энергии. Этого слишком мало для обогрева даже крошечной комнатки, но может хватить для питания какого-нибудь микроскопического медицинского датчика, прикрепленного на кожу.
Конечно, ее далеко не так много, как в топливе, и вряд ли она поможет вскипятить чайник. Но для многих мелких устройств этой энергии хватит.
Поэтому в будущем нас будут окружать крошечные генераторы и зарядки, работающие от городского шума, от тепла нашей кожи, от давления, с которым нога наступает на подошву обуви. Они смогут давать энергию для наручных часов, смартфонов и других устройств. Можно будет обойтись без проводов и батареек – и не ждать у розетки, пока зарядится смартфон. Удобно!
Не только будущее, но вся история людей – это история энергии. Когда-то наши древние и косматые предки грелись вокруг костра, запрягали в повозки буйволов и лошадей. Тысячи лет главными источниками энергии были мускульная сила животных и дрова – самое простейшее топливо.
Они служили нам верой и правдой, но были далеко не такими мощными, как уголь и нефть. И едва люди догадались, как можно собрать двигатель и использовать ископаемое топливо, дрова быстро утратили свою важную роль. Сегодня их используют все меньше. Лошадей в поле и на дороге тоже уже почти не встретишь: их заменили тракторы и автомобили, неутомимые и намного более сильные.
Всю историю человечества можно представить как движение от одних источников энергии к другим, более мощным. От старых машин – к новым, более мощным и удобным. Такой переход происходит и сегодня. Ископаемое топливо заменяется энергией Солнца, ветра и атомного ядра. Взамен автомобилей с обычными двигателями появляются электрические, которые не выбрасывают в атмосферу никакого дыма.
Ученые думают, что скоро нам удастся совершить еще шаг вперед и научиться использовать новый, почти неисчерпаемый источник «чистой» энергии. Она называется термоядерной, и именно она делает Солнце таким ярким и горячим.
Ядерная энергия выделяется, когда разделяется тяжелое ядро, как у урана. А если ядро легкое, с ним можно поступить наоборот. Если очень сильно сжать пару таких маленьких ядер вместе, они сольются в одно большое и выделят очень много тепла и света. Солнце состоит из таких мелких ядер водорода. Их сжимает огромная сила притяжения звезды – и термоядерное тепло заставляет ее светиться.
Сделать то же самое на Земле пробуют, сжимая небольшое количество водорода с помощью супермощных магнитов. И если все получится, то мы сможем получать целое море энергии на термоядерных станциях. А когда людям станет мало и этой энергии, они найдут что-нибудь еще. Некоторые физики даже заранее думают над тем, как можно будет получать электричество из притяжения звезд и черных дыр!
