Нобелевский лауреат хочет обеспечить планету безграничной энергией

Сюдзи Накамура уже однажды изменил мир. Его изобретение синих светодиодов изменило все в нашей повседневной жизни. Благодаря его изобретению загораются компьютеры, телефоны, большие экраны, светофоры и электронные рекламные щиты. Накамура получил Нобелевскую премию по физике в 2014 году вместе с двумя другими японскими учёными, Исаму Акасаки и Хироши Амано, за вклад в открытие под его руководством. Некоторые эксперты назвали его изобретение столь же важным, как лампа накаливания Томаса Эдисона. И один из величайших изобретателей мира заявляет, что его следующее изобретение по значимости намного превзойдет предыдущее.

Его цель: создать электростанцию, использующую новый тип высокоимпульсного термоядерного лазера, производящую «бесконечный» запас эффективной, экологически чистой энергии. В ядерном синтезе не используется уран, и шансов на расплавление нет, сообщает CNN.

В возрасте, когда многие хотят выйти на пенсию, 72-летний Накамура полон энергии.

В 1979 году Накамура работал в тогда еще малоизвестной японской химической компании Nichia Corporation, возглавляя ее исследовательскую группу из двух человек. Но за 10 лет работы он разработал всего три продукта, и ни один из них не продавался хорошо. На корпоративных играх по футболу и софтболу коллеги приставали к нему и говорили: «Почему ты ничего не производишь? Тебе нужно уволиться!» После этого по пятничным вечерам Накамура часто возвращался в офис и бродил по коридорам, работая ночным охранником.

Чувствуя себя изолированным, Накамура развил менталитет, который он называет «злой выдумкой», — крайнее желание доказать, что другие неправы. Все его менеджеры говорили ему одно и то же: ты должен уйти.

Накамура вырос в маленькой японской рыбацкой деревне, где научился любить природу и голубой цвет океана. Его опыт работы в лаборатории, где он мастерил, трудился и взрывал различные устройства, натолкнул его на идею осуществить свою мечту и разгадать код синих светодиодов.

Крупные корпорации, такие как IBM, General Electric, Bell Labs, Sony и Toshiba, на протяжении десятилетий инвестировали миллионы долларов, пытаясь разгадать эту загадку. Красные и зеленые светодиоды было легко освоить, но решение для синих светодиодов оставалось невозможным, поскольку синий свет имеет более короткую длину волны и требует значительно больше энергии для излучения. На карту был поставлен потенциал многомиллиардной отрасли.

В последней попытке спасти свою работу Накамура обратился к основателю и председателю Nichia Нобуо Огаве.

«Могу ли я разработать синие светодиоды?» – спросил Накамура. «Хорошо, без проблем», — ответил Огава.

Накамура получил бюджет в 3 миллиона долларов, неслыханную сумму в 1988 году, что составляло 2% годового объема продаж компании. Две трети денег было потрачено на оборудование, остальное предполагалось потратить на изучение методов, которые могли бы привести к прорыву. Затем Накамура провел год в лаборатории Университета Флориды, изучая химическое осаждение из паровой фазы металлов и органических веществ (MOCVD).

В свои 34 года он ни разу не летал на самолете. Он также не опубликовал ни одной научной статьи, что вызвало презрение во Флориде. Для тех, кто имел докторскую степень в лаборатории, Накамура был никем, у него не было академических способностей. По его словам, к нему относились как к простому специалисту и постоянно просили починить то или иное.

Когда он вернулся в Японию в 1989 году, на его пути встало еще больше препятствий. Его самый большой поклонник, основатель Nichia, ушел с поста президента. И в поисках прорыва Накамура решил полностью посвятить себя изучению материала нитрида галлия как ключа к созданию синих светодиодов. Почти все остальные исследователи в мире работали с другим материалом — селенидом цинка.

Это стало серьезной проблемой, сказал он, когда известный исследователь провел семинар в Ничии, на котором он решительно заявил, что нитрид галлия - это тупик. Среди присутствующих был новый босс Накамуры. В конце дня на его стол упала рукописная записка, в которой Накамуре предписывалось прекратить всю работу.

Инженер отклонил этот заказ.

«Я выбросил его в мусор», — сказал он CNN с улыбкой.

Каждые несколько недель приходили новые заметки, и он их тоже выбрасывал в мусорку.

По его словам, в японской культуре игнорировать приказы начальника практически невозможно. Но Накамура перестал посещать еженедельные брифинги по исследованиям и разработкам, чтобы не рассказывать коллегам, чем он занимается.

«Я так разозлился, — сказал он, — что принял решение» продолжать идти и осуществлять свою мечту».

Несколько месяцев спустя Накамура пережил «величайший момент в своей жизни», когда создал простой светодиод, светившийся мягким фиолетово-синим светом. Он не был уверен, как долго продлится свет.

Он ушел на ночь, а утром свет еще горел.

«Он все еще был очень тусклым, но выжил», - сказал он. «Этот момент просто потрясающий!»

29 ноября 1993 года Nichia провела пресс-конференцию, которая потрясла мир электроники. Синий светодиод побеждён. Оказалось, что Накамура был прав: ключом к успеху стал нитрид галлия, сообщает CNN.

«Укротитель природы и преемник Эдисона, — написал однажды журнал Forbes, — оказался неизвестным исследователем японской компании, о которой мало кто слышал».

В конце концов Ничиа и Накамура публично поссорились и подали друг на друга в суд. Обе стороны урегулировали свой знаковый спор в 2005 году, когда компания согласилась выплатить ему 8,1 миллиона долларов, что намного меньше почти 180 миллионов долларов, которые, по мнению японского суда, Накамура заслужил за свое изобретение. По его словам, почти все деньги пошли на «оплату адвокатов, а также налоги».

Он предпочитает не останавливаться на этой части своего прошлого. Он гордится своим изобретением. Кроме того, он сказал: «Получение Нобелевской премии — это нечто большее».

Недавний отчет Международной организации по атомной энергии (МАГАТЭ) показал, что, если мир продолжит использовать старые лампочки, глобальные потребности в энергии станут практически неустойчивыми: «потребление электроэнергии для внутреннего освещения в зданиях увеличится примерно на 70 %». Согласно отчету, экономия энергии при домашнем освещении с использованием светодиодов примерно равна мощности, потребляемой всей Южной Кореей.

Накамура смотрит в будущее и полагает, что это окажет еще большее воздействие на окружающую среду за счет производства неограниченного количества энергии с нулевыми выбросами. Для достижения этой цели он основал компанию Blue Laser Fusion, которая использует свою технологию синих светодиодов для создания лазерной энергии, которая потенциально может изменить производство энергии во всем мире.

По его оценкам, около 99,5% исследований ядерного синтеза в последние десятилетия были сосредоточены на использовании мощных магнитных полей для создания бесконечной энергии. Накамура считает, что ответ кроется в 0,5%.

«Эта история очень похожа на развитие синего светодиода», — сказал Накамура.

В декабре 2022 года исследователи из Национальной лаборатории зажигания Ливерморской лаборатории Лоуренса в Калифорнии, входящей в состав Министерства энергетики США (DOE), добились первого в истории «ускорения термоядерного синтеза» — крупного научного прорыва, в ходе которого индуцированная лазером реакция произвела больше энергии, чем требуется для ее запуска.

Накамура не участвовал в этом эксперименте. Однако он уже приступил к разработке новой концепции мощного лазера для инерционного синтеза, опираясь на свои новаторские разработки в области светодиодов и лазерных диодов.

В ноябре 2022 года он стал одним из основателей Blue Laser Fusion. Прорыв в области ядерного синтеза дал ему еще больше энергии. Накамура полон решимости взять то, что было научно доказано в лаборатории, и превратить это в работающую электростанцию. Он сказал, что с тех пор произошел прорыв за прорывом в области синего лазерного синтеза.

Чтобы сдержать непрерывную реакцию термоядерного синтеза и не сжечь все, Накамура и его команда создали то, что они называют резонатором оптического усиления, который сохраняет энергию высокоимпульсного лазера в своей оптической камере, а затем увеличивает мощность лазера до 100 000 раз, что стимулирует и сдерживает горение.

«С точки зрения непрофессионала», — говорится в пресс-релизе UCSB от 2025 года, — «лазер — это молот, который разбивает мельчайшие частицы изотопов водорода (атомы). Камера — это наковальня, в которой все удерживается. Результат? По-настоящему чистая и безопасная термоядерная энергия».

На данный момент это далеко от цели Накамуры по созданию безграничной энергии с далеко идущими преимуществами, отмечает CNN. Необходимо проделать больше работы. Компания расширяет свою деятельность, чтобы достичь своей цели — построить экспериментальную термоядерную электростанцию ​​мощностью 1 гигаватт, которая к 2032 году сможет обеспечить электроэнергией от 750 000 до 1 миллиона домов недалеко от Санта-Барбары, Калифорния.

Будет ли это его величайшим достижением и подарком миру? — Да-да, — просто ответил Накамура. Он сказал, что его послание молодым ученым всего мира таково: «Самое главное — рисковать».