211service.com
Fireflies inspirerer til lysere LED'er
Ved at efterligne den takkede struktur af en lynbugs lanterne i et lag oven på eksisterende LED'er eller lysemitterende dioder, øgede et team af forskere i Belgien, Frankrig og Canada mængden af lys fra halvlederenheden med op til 55 procent .
Oplysende fejl: Underlivet på denne Photuris-ildflue er belagt med takkede skæl, der hjælper insekten til at skinne klarere.
Meget af lyset produceret af LED'er bliver reflekteret tilbage i enheden på grund af store forskelle mellem, hvordan lyset bevæger sig gennem LED-materialerne sammenlignet med luft. Dette reducerer effektiviteten af lysdioder drastisk, siger Annick Bay, ph.d.-studerende ved University of Namur i Belgien og førsteforfatter på undersøgelserne. Det bioluminescerende lys produceret af en ildflue står over for en lignende udfordring, når den rejser ud af insektets mave.
Lysudtræk: De takkede skæl på Photuris-ildfluens lanterne.
Forfatterne undersøgte den mikroskopiske struktur af maven på en ildflue fundet i Panama og opdagede, at insektets eksoskelet i denne region af kroppen havde takkede, forkert tilpassede skæl. Computersimuleringer og bænk-eksperimenter bekræftede, at de skarpe kanter af disse skalaer udsender mere lys, rapporterede holdet i Optics Express.
I en anden rapport, også i Optics Express, beskriver Bay og kolleger ved University of Sherbrooke i Canada, hvordan et lag af lignende takkede materiale, som de tilføjede til en standard galliumnitrid LED, øgede mængden af lys, der skinnede fra enheden med op til 55 pct. Tilføjelse af en sådan funktion til eksisterende LED'er kan spare energi, siger Bay, fordi den forrevne belægning får LED'er til at lyse lysere.
En gruppe af koreanske forskere rapporterede for nylig, at nanostrukturer i eksoskelettet af en anden art af ildfluer fungerer som et anti-reflekterende lag, som hjælper mere lys med at skinne ud af insektets lanterne. Holdet byggede LED'er med unikke linser inspireret af disse nanostrukturer, der transmitterede 3 procent mere lys.
I modsætning til de nanostruktur-inspirerede modifikationer, kan modifikationen i takket skala foretages efterproduktion på konventionelle LED'er. En fordel ved [vores] teknik er, at den kan belægges på næsten alle kommercielt tilgængelige LED, siger Bay.