Kontaktvinklar för PDMS -prepolymer på (A) or uorocarbon och (B) glasytor. Kredit:(c) PNAS, Kim et al. 10.1073/pnas.1213331109
(Phys.org) - Forskare gör det hela tiden, försöker efterlikna system och strukturer hos växter och djur för att tillverka något helt nytt. En grupp sydkoreanska forskare har samarbetat för att översätta vad de observerade i eldflugor över till ett bättre, billigare, LED -objektiv. Deras arbete efterliknar i huvudsak ett självlysande organ för belysningstillämpningar. teamet försökte kopiera strukturen hos en eldflugans underliv till arbete som kan leda till mer effektiv och billigare LED -belysning. De skrev om en bättre antireflekterande lins för ljusdioder (LED) i sitt papper, "Biologiskt inspirerat LED -objektiv från cuticula nanostrukturer av eldfluga, "som nyligen publicerades i Förfaranden från National Academy of Sciences .
Ett bioluminescerande organ som en eldflugelykta använder sin bioluminescens för att locka till sig en kompis. De studerade hur lyktlagren fungerar för att möjliggöra ljus, uppmärksamma eldflugans lyktans invecklade struktur. De använde ett svepelektronmikroskop och numerisk analys. Ytterligare spektroskopiska experiment avslöjade att den högordnade strukturen minskar optisk impedans mellan luft och nagelbandet, fungerar som ett antireflekterande lager som minskar ljusförlusten och ökar effektiviteten. I tur och ordning, de skapade en konstgjord version för användning som ett kraftfullt LED-objektiv.
"Nanostrukturerna på en LED-linsyta tillverkades med hjälp av en stor nanotemplerande och omkonfigurerbar nanomoldning med värmeinducerad skjuvförtunning. Den biologiskt inspirerade LED-linsen, skiljer sig från en slät ytlins, ökar ljusöverföringen avsevärt över synliga områden, jämförbar med konventionell antireflexbeläggning. Denna biologiska inspiration kan erbjuda nya möjligheter för att öka ljusuttagseffektiviteten hos kraftfulla LED-paket, " de skrev.
De noterade att den konventionella antireflexbeläggningen av befintliga LED-lampor är en dyr process. De sa att konventionella polymerlinser för lysdioder tillverkas genom formsprutning och sedan tillsats av en antireflekterande beläggning med förstoftning. Deras metod skilde sig åt. De fann att de kunde producera en antireflekterande plastlins med bara ett enda stegs formsprutningsprocess. De sa att det innebar att sänka kostnaden för effektiva lysdioder. Deras LED-lins gjordes med ett polyuretanbaserat optiskt harts.
Författarna till studien är från Korea Advanced Institute of Science and Technology, Firefly Institute, Korea Basic Science Institute, och Korea Research Institute of Standards and Science.
© 2012 Phys.org