Исследователи улучшают эффективность светодиодов благодаря вдохновению от светлячков

5
<pre>Исследователи улучшают эффективность светодиодов благодаря вдохновению от светлячков


То, как светлячки освещают, стало источником вдохновения для повышения эффективности светодиодов. Исследователи из Университета штата Пенсильвания (штат Пенсильвания) выяснили, что светодиоды, изготовленные из структур, имитирующих светлячков, могут повысить эффективность освещения.

Повышение светоотдачи светодиодов было областью исследований для многих ученых. Стюарт (Шичжуо) Инь, профессор электротехники в штате Пенсильвания, отметил: «Общая коммерческая эффективность светодиодов в настоящее время составляет всего около 50 процентов. Одна из основных проблем заключается в том, как повысить так называемую эффективность извлечения света из светодиодов. Наши исследования фокусируется на том, как получить свет от светодиода. "

Исследовательская группа заметила, что светлячки и светодиоды сталкиваются с аналогичными проблемами при выпуске света, который они производят, потому что свет может потеряться при отражении назад. Одним из решений для светодиодов является текстурирование поверхности с помощью микроструктур - микроскопических проекций - которые позволяют большему количеству света уходить. В большинстве светодиодов эти проекции симметричны, с одинаковыми уклонами с каждой стороны.

У фонарей светлячков также есть эти микроструктуры, но исследователи обнаружили, что микроструктуры на фонарях светлячков были асимметричными с одной стороной, наклоненной под разными углами. Команда заметила, что другие светящиеся насекомые имеют похожие структуры, и решила попробовать подход с асимметричной структурой со светодиодами.

Исследователи успешно применили асимметричную микроструктуру и увеличили извлечение света двумя различными способами. Во-первых, большая площадь поверхности асимметричных пирамид обеспечивает большее взаимодействие света с поверхностью, так что меньше света задерживается. Во-вторых, когда свет попадает на два разных наклона асимметричных пирамид, возникает больший эффект рандомизации отражений, и свету дается второй шанс убежать.


(Сравнение симметричной и асимметричной структуры; изображение: Penn State)

С помощью этого метода команда смогла повысить эффективность извлечения света до 90 процентов и подала патент на исследование. Исследователи заявили, что они ищут сотрудничества с соответствующими производителями для коммерциализации технологии.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Введите комментарий
Введите свое имя