Inginerul care a schimbat deja lumea cu LED-urile albastre lucrează acum la alt proiect, pentru o sursă "nesfârșită" de energie curată

Shuji Nakamura a schimbat deja lumea o dată. Invenția sa, LED-ul albastru, a transformat radical viața de zi cu zi. Calculatoarele, telefoanele, ecranele mari, semafoarele și panourile electronice funcționează astăzi datorită acestei descoperiri. Acum, el vrea să creeze o centrală electrică bazată pe un nou tip de laser cu impulsuri de mare putere, folosit pentru fuziune nucleară, care ar putea produce o sursă "nesfârșită" de energie curată și eficientă, scrie CNN.

Nakamura a primit Premiul Nobel pentru Fizică în 2014, alături de alți doi oameni de știință japonezi, Isamu Akasaki și Hiroshi Amano, pentru contribuțiile lor la dezvoltarea LED-ului albastru.

Unii experți au comparat importanța invenției sale cu cea a becului incandescent creat de Thomas Edison.

De aceea, este o veste importantă atunci când unul dintre cei mai mari inventatori ai lumii spune că următoarea sa invenție va depăși cu mult importanța celei dintâi.

Obiectivul său este să creeze o centrală electrică bazată pe un nou tip de laser cu impulsuri de mare putere, folosit pentru fuziune nucleară, care ar putea produce o sursă "nesfârșită" de energie curată și eficientă. În cazul fuziunii nucleare, nu este folosit uraniu și nu există riscul unui accident de tip topire a reactorului.

Dacă va reuși să găsească soluția, potențialul este uriaș, spune Nakamura, profesor de materiale, inginerie electrică și ingineria calculatoarelor la Universitatea California, Santa Barbara.

La o vârstă la care mulți se gândesc la retragere, Nakamura, în vârstă de 72 de ani, este plin de energie.

"Pensionarea este foarte plictisitoare"

Cu mult înainte să primească Nobelul și înainte să fie inclus în National Inventors Hall of Fame, Nakamura era criticat și ridiculizat. Era un inginer cunoscut mai degrabă pentru exploziile din laborator și pentru lipsa rezultatelor.

În 1979, Nakamura lucra la Nichia Corporation, pe atunci o companie chimică japoneză puțin cunoscută, unde conducea o echipă de cercetare și dezvoltare formată din doar două persoane.

După aproape zece ani, dezvoltase doar trei produse, iar niciunul nu se vânduse bine. La meciurile de fotbal și softball organizate de companie, colegii îl luau peste picior: "De ce nu ai produs nimic? Ar trebui să pleci!"

După aceea, vinerea seara, Nakamura se întorcea adesea la birou și cutreiera coridoarele, preluând și rolul de paznic de noapte.

"Da", a spus Nakamura râzând, "trebuia să verific toată compania, mergând dintr-un loc în altul."

Simțindu-se izolat, Nakamura și-a dezvoltat o mentalitate pe care o numește "invenție din furie", o dorință extremă de a le demonstra celorlalți că greșesc. Toți managerii îi spuneau același lucru: trebuie să pleci.

"Am devenit disperat", a spus el.

O ultimă încercare de a-și salva slujba

Nakamura a crescut într-un mic sat pescăresc din Japonia, unde a ajuns să iubească natura și culoarea albastră, datorită oceanului.

Experiența acumulată în laborator, unde meșterea, testa și uneori provoca explozii, i-a dat ideea de a-și urmări visul, și anume descifrarea secretului LED-ului albastru.

Mari companii precum IBM, General Electric, Bell Labs, Sony și Toshiba investiseră milioane de dolari, de-a lungul deceniilor, pentru a rezolva această problemă. LED-urile roșii și verzi fuseseră obținute relativ ușor, însă LED-ul albastru rămânea greu de realizat, deoarece lumina albastră are o lungime de undă mai scurtă și necesită mult mai multă energie pentru a fi emisă.

Miza era apariția unei industrii de miliarde de dolari.

Într-o ultimă încercare de a-și salva locul de muncă, Nakamura s-a dus la fondatorul și președintele Nichia, Nobuo Ogawa.

"Pot să dezvolt LED-uri albastre?", l-a întrebat Nakamura.

Nu i-a venit să creadă răspunsul primit.

"Bine, nicio problemă", i-a spus Ogawa.

Nakamura a primit un buget de 3 milioane de dolari, o sumă uriașă pentru anul 1988, echivalentă cu 2% din vânzările anuale ale companiei. Două treimi din bani erau destinate echipamentelor, iar restul urmau să fie folosiți pentru studiu și pentru învățarea tehnicilor care puteau duce la o descoperire.

"Mă înfurie când oamenii mă privesc de sus"

Nakamura a petrecut apoi un an într-un laborator al Universității din Florida, unde a învățat despre depunerea chimică din vapori metal-organici, cunoscută sub acronimul MOCVD.

La 34 de ani, nu fusese niciodată într-un avion. De asemenea, nu publicase niciun articol științific, lucru care i-a atras disprețul celor din Florida. Pentru cercetătorii cu doctorate din laborator, Nakamura era un nimeni, fără prestigiu academic. Spune că îl tratau ca pe un tehnician de rang inferior și îi cereau mereu să repare câte ceva.

În interior, fierbea de furie. "Mă înfurie când oamenii mă privesc de sus", a spus el cândva. "Atunci mi-am dezvoltat și mai mult spiritul de luptă. Nu aveam de gând să mă las învins de astfel de oameni."

Când s-a întors în Japonia, în 1989, a dat peste alte obstacole. Cel mai mare susținător al său, fondatorul Nichia, se retrăsese din funcția de președinte.

În căutarea marii descoperiri, Nakamura a decis să parieze totul pe nitrura de galiu, materialul pe care îl considera cheia LED-ului albastru. Aproape toți ceilalți cercetători din lume lucrau cu un alt material, seleniura de zinc.

Aceasta a devenit o mare problemă, spune el, după ce un cercetător renumit a ținut un seminar la Nichia și a transmis un mesaj categoric: nitrura de galiu era o fundătură. În sală se afla și noul șef al lui Nakamura.

Până la finalul zilei, Nakamura a primit pe birou un bilet scris de mână, prin care i se cerea să oprească toate lucrările.

A refuzat ordinul. "L-am aruncat la gunoi", a spus el pentru CNN, zâmbind.

La fiecare câteva săptămâni, primea alte bilete cu același ordin. Le arunca și pe acelea la gunoi.

În cultura japoneză, spune el, este aproape de neconceput să ignori ordinele unui superior. De fapt, Nakamura a încetat să mai participe la ședințele săptămânale ale departamentului de cercetare și dezvoltare, ca să nu fie nevoit să le spună colegilor ce făcea.

"M-am înfuriat atât de tare", a spus el, "încât am luat decizia" de a merge mai departe și de a-și urmări visul.

În câteva luni, Nakamura avea să fie confirmat. A trăit "cel mai important moment din viața mea" atunci când a reușit să facă un LED simplu, care emitea o lumină slabă, violet-albăstruie. Nu știa cât timp avea să reziste.

A plecat acasă seara, iar dimineața lumina încă era aprinsă. "Era încă foarte slabă, dar supraviețuia", a spus el. "A fost un moment de tipul: «O, Doamne!»".

Pe 29 noiembrie 1993, Nichia a organizat o conferință de presă care a șocat lumea electronicii. Misterul LED-ului albastru fusese rezolvat.

S-a dovedit că Nakamura avusese dreptate: nitrura de galiu era cheia.

"Îmblânzitorul naturii și succesorul lui Edison", scria cândva revista Forbes, "s-a dovedit a fi un cercetător necunoscut, de la o companie japoneză de care puțini auziseră."

Energie nelimitată, ca ultim capitol

Nichia și Nakamura au ajuns, în cele din urmă, la o ruptură publică, urmată de procese de ambele părți. Disputa lor istorică s-a încheiat în 2005, când Nichia a acceptat să îi plătească 8,1 milioane de dolari, mult mai puțin decât cei aproape 180 de milioane de dolari pe care o instanță japoneză decisese că Nakamura îi merita pentru invenția sa.

Aproape toți banii, spune el, s-au dus pe "onorarii de avocați și taxe".

Preferă să nu insiste asupra acestei părți din trecut. Este mândru de ceea ce a inventat. În plus, spune el, "câștigarea Premiului Nobel a fost mai importantă".

"Sunt foarte fericit", a spus Nakamura.

Un raport recent al Agenției Internaționale pentru Energie Atomică arată că, dacă vechile becuri ar fi fost folosite în continuare în întreaga lume, necesarul global de electricitate ar fi fost aproape nesustenabil, cu "aproximativ 70% mai mult consum de energie pentru iluminatul interior al clădirilor". Economia de electricitate obținută prin folosirea LED-urilor în locuințe este, potrivit raportului, aproximativ egală cu energia consumată de întreaga Coree de Sud.

Nakamura privește însă spre viitor și spre ceea ce crede că va avea un impact și mai mare asupra mediului, producerea unei energii practic nelimitate, fără emisii.

Pentru a-și atinge obiectivul, el a fondat Blue Laser Fusion, o companie care folosește tehnologia LED-urilor albastre pentru a crea putere laser capabilă să transforme producția de energie la nivel global.

Aproximativ 99,5% din cercetările privind fuziunea nucleară din ultimele decenii s-au concentrat, potrivit estimărilor sale, pe folosirea unor câmpuri magnetice puternice pentru a produce energie nelimitată. Nakamura crede că răspunsul se află în restul de 0,5%.

"Povestea seamănă foarte mult cu dezvoltarea LED-ului albastru", a spus Nakamura.

În decembrie 2022, cercetătorii de la National Ignition Facility, din cadrul Lawrence Livermore Lab din California, parte importantă a Departamentului american al Energiei, au obținut pentru prima dată "câștig de fuziune", o descoperire științifică majoră, și anume o reacție declanșată cu laser a produs mai multă energie decât a fost necesară pentru a o porni.

Nakamura nu a fost implicat în acel experiment. Totuși, el începuse deja să dezvolte un nou concept de laser de mare putere pentru fuziunea inerțială, pornind de la munca sa de pionierat în domeniul LED-urilor și al diodelor laser.

A cofondat Blue Laser Fusion în noiembrie 2022. Descoperirea realizată de Departamentul american al Energiei i-a dat și mai multă energie. Nakamura este hotărât să transforme ceea ce s-a dovedit posibil în laborator într-o centrală electrică funcțională.

El spune că Blue Laser Fusion a înregistrat descoperire după descoperire în anii care au urmat.

Pentru a menține reacția continuă de fuziune fără ca totul să fie distrus de căldură, Nakamura și echipa sa au creat ceea ce se numește o cavitate de amplificare optică. Aceasta stochează energia laserului cu impulsuri puternice într-o cameră optică, apoi amplifică puterea laserului de până la 100.000 de ori, suficient pentru a declanșa și controla arderea.

"Pe înțelesul tuturor", a explicat UCSB într-un comunicat din 2025, "laserul este ciocanul care lovește o mică pastilă de izotopi de hidrogen. Camera este nicovala, care ține totul sub control. Rezultatul? Energie de fuziune cu adevărat curată și sigură."

Deocamdată, tehnologia este încă departe de obiectivul lui Nakamura, adică energie nelimitată, cu beneficii uriașe.

Mai este nevoie de multă muncă. Compania se extinde pentru a-și atinge obiectivul de a construi, până în 2032, o centrală-pilot de fuziune de 1 gigawatt, suficient de mare pentru a alimenta între 750.000 și 1 milion de locuințe, în apropiere de Santa Barbara, California.

Va fi aceasta cea mai mare realizare a sa și cel mai mare dar oferit lumii?

"Da, da", a spus simplu Nakamura.

Întrebat cum ar reacționa dacă un tânăr cercetător din laboratorul său i-ar încălca ordinele și ar continua să facă exact ce vrea, Nakamura a râs.

Mesajul său pentru tinerii oameni de știință de pretutindeni este acesta: "Cel mai important este să îți asumi riscuri." Iar acest lucru ar putea schimba lumea.