211service.com
Vuurvliegjes inspireren helderdere LED's
Door de gekartelde structuur van de lantaarn van een bliksembeestje na te bootsen in een laag bovenop bestaande LED's of light-emitting diodes, verhoogde een team van onderzoekers in België, Frankrijk en Canada de hoeveelheid licht van het halfgeleiderapparaat met maximaal 55 procent .
Verhelderende bug: De buik van deze Photuris-vuurvlieg is bedekt met gekartelde schubben die de kever helderder laten schijnen.
Veel van het licht dat door LED's wordt geproduceerd, wordt teruggekaatst in het apparaat vanwege grote verschillen tussen hoe licht door de LED-materialen reist in vergelijking met lucht. Dit vermindert de efficiëntie van LED's drastisch, zegt Annick Bay, een doctoraatsstudent aan de Universiteit van Namen in België en eerste auteur van de studies. Het bioluminescente licht dat door een vuurvlieg wordt geproduceerd, staat voor een vergelijkbare uitdaging wanneer het uit de buik van het insect reist.
Lichtafzuigers: De gekartelde schubben op de lantaarn van de Photuris-vuurvlieg.
De auteurs onderzochten de microscopische structuur van de buik van een vuurvlieg die in Panama werd gevonden en ontdekten dat het exoskelet van het insect in dit deel van het lichaam gekartelde, buitensporige schubben had. Computersimulaties en bench-experimenten bevestigden dat de scherpe randen van deze schalen meer licht doorlaten, meldde het team in Optics Express.
In een tweede rapport, ook in Optics Express, beschrijven Bay en collega's van de Universiteit van Sherbrooke in Canada hoe een laag van soortgelijk gekarteld materiaal die ze aan een standaard galliumnitride-LED toevoegden de hoeveelheid licht die van het apparaat scheen met maximaal tot 55 procent. Het toevoegen van een dergelijke functie aan bestaande LED's kan energie besparen, zegt Bay, omdat de grillige coating ervoor zorgt dat LED's helderder gloeien.
Een groep Koreaanse onderzoekers meldde onlangs dat nanostructuren in het exoskelet van een andere soort vuurvlieg fungeren als een antireflectielaag, waardoor er meer licht uit de lantaarn van het insect schijnt. Het team bouwde leds met unieke lenzen, geïnspireerd op deze nanostructuren die 3 procent meer licht doorlaten.
In tegenstelling tot de op nanostructuur geïnspireerde modificaties, kan de modificatie op gekartelde schaal echter na de productie worden gemaakt op conventionele LED's. Een voordeel van [onze] techniek is dat deze op bijna elke in de handel verkrijgbare led kan worden aangebracht, zegt Bay.