Ildfluer giver det koreanske hold en lys idé til LED-belysning

(Phys.org) – Forskere gør det hele tiden, forsøger at efterligne planter og dyrs systemer og strukturer for at fremstille noget helt nyt. En gruppe sydkoreanske videnskabsmænd har samarbejdet om at oversætte, hvad de observerede i ildfluer til en bedre, billigere, LED linse. Deres arbejde efterligner i det væsentlige et bioluminescerende organ til belysningsapplikationer. Efter den moderne praksis med at undersøge biologiske systemer, holdet forsøgte at kopiere strukturen af ​​en ildflues underliv til arbejde, der kan føre til mere effektiv og billigere LED-belysning. De skrev om en bedre anti-reflekterende linse til lysemitterende dioder (LED) i deres papir, "Biologisk inspireret LED-linse fra kutikulære nanostrukturer af ildflue, ", som for nylig blev offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences .

Et bioluminescerende organ såsom en ildfluelanterne bruger sin bioluminescens til at tiltrække en mage. De undersøgte, hvordan lanternelagene fungerer for at tillade lys, være opmærksom på ildfluelanternens indviklede struktur. De brugte et scanningselektronmikroskop og numerisk analyse. Yderligere spektroskopiske eksperimenter afslørede, at den meget ordnede struktur reducerer den optiske impedans mellem luft og neglebåndet, fungerer som et anti-reflekterende lag, der reducerer tabet af lys og øger effektiviteten. På tur, de skabte en kunstig version til brug som en højeffekt LED-linse.

"Nanostrukturerne på en LED-linseoverflade blev fremstillet ved at bruge en nanoskabelon med stort område og rekonfigurerbar nanostøbning med varmeinduceret forskydningsudtynding. Den biologisk inspirerede LED-linse, adskiller sig fra en linse med glat overflade, øger lystransmissionen væsentligt over synlige områder, sammenlignelig med konventionel antirefleksbelægning. Denne biologiske inspiration kan tilbyde nye muligheder for at øge lysudsugningseffektiviteten af ​​højeffekt LED-pakker, " skrev de.

De bemærkede, at den konventionelle antirefleksbelægning af eksisterende LED-lys er en dyr proces. De sagde, at konventionelle polymerlinser til LED'er er fremstillet ved sprøjtestøbning og derefter tilføjelse af en antireflekterende belægning med sputtering. Deres metode var forskellig. De fandt ud af, at de kunne producere en anti-reflekterende plastiklinse med blot en enkelt-trins sprøjtestøbningsproces. De sagde, at det betød at reducere omkostningerne ved effektive LED'er. Deres LED-linse blev lavet ved hjælp af en polyurethan-baseret optisk harpiks.

Forfatterne til undersøgelsen er fra Korea Advanced Institute of Science and Technology, Firefly Institute, Korea Basic Science Institute, og Korea Research Institute of Standards and Science.

© 2012 Phys.org