科學家從螢火蟲上獲取靈感,用納米級3D列印研究提高LED燈發光率的方法
科技
02-26
前不久,美國賓夕法尼亞州立大學的科學家們研發了一種新型 LED 燈泡。這種新型的 LED 燈泡在設計上模仿了自然界中螢火蟲的發光特點。它能夠在提高 LED 燈泡發光效率的同時,降低能耗。
近年來,人們對於清潔能源的重視讓 LED 燈獲得了廣泛的應用。不過,數據顯示目前市場上商用 LED 燈的發光效率僅為 50 %左右。為此,賓夕法尼亞州立大學的科學家們針對如何提升 LED 燈的光提取效率展開了研究。
由於光的反射性, LED 燈的光線在反射後會出現減弱。出現這種問題的解決方案主要是通過對其表面進行紋理化處理,並進行微觀投影,使更多的光線能夠發散。研究人員注意到螢火蟲的微結構的不對稱性。它的兩側以不同的角度傾斜,呈現出不平衡的外觀結構。利用這種不對稱性,研究人員發現可以將光提取效率提高到 90 %左右。
為了進行驗證,他們使用納米級的 3D 列印技術,分別創建了對稱和部隊稱的表面,並且對發光效率進行了驗證。結果顯示,不對稱的表面會釋放更多的光。他們的研究成果將進一步提高光提取效率,對於 LED 燈泡的商業製造來說,有著重要的意義。
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