Cea mai mare dilema a omenirii, aceea de a intelege legiile fizici si creeatiile acestei planete continua zi de zi. Suntem o rasa curioasa, cognitiva si care necontenit descopera. Descoperim ca fiecare element al naturii si tot acest ecosistem funtioneaza perfect. Intrebarea acestui articol nu tine de cine a creeat aceasta perfectiune greu de inteles ci mai degraba despre cum putem noi sa ne inspiram de la natura pentru a atinge perfectiunea. Am vazut pasarile si am creeat avioane, am observat pestii si am creat submarine, am observat soarele si am creat becul. Continuam sa ne inspiram.
Licuricii (Photuris (genus) ) au inspirat oamenii de stiinta in modificarea Ledurilor pentru a atinge o optimizare a eficientei de pana la 55%. Cercetatorii au studiat structura interna a felinarului licuriciilor, organele insectei responsabile de bio luminiscenta.
Ei au descoperit un model neasteptat de epiderma numita cuticula, asezata in zig zag care imbunatateste per total stralucirea. Daca acesta structura ar fi aplicata designului LED, s-ar creea un strat de acoperire cu Leduri care ar imita structura naturala. Acest strat de acoperire ar creste extractia de lumina cu pana la 55% si pot fi usor adaptate la modele existente.
Licuricii emit lumina datorita unei reactii chimice care au loc in niste celule numite fotocite. Lumina este emisa prin cuticula, parte a scheletului insectei. Lumina traverseaza mai greu prin acei solzi decat in aer, asadar exista o portiune a luminii care este reflectata inapoi in felinar, regland intensitatea luminii. Geometria unica a suprafetei a solzilor licuriciului ajuta la minimizarea reflexiei interne de lumina, permitand ca mai multa lumina sa ajunga la ochii admiratorilor.
Folosind microscoape electronice de scanare, cercetatorii au descoperit structuri precum solzi la scara nanometrica si scarite haotice pe cuticula. Mai apoi cercetatorii au folosit simulatoare computerizate pentru a modela structurile si a vedea cum este afectata transmisia de lumina, descoperind ca marginile ascutite ale zimtilor si scaritele haotice permit sa iasa cea mai multa lumina.
Cercetatorii fac referire la structurile varfurilor ca avand un rol si forma de acoperis, acolo unde varfurile solzilor sunt proeminente si creeaza o panta inclinata. Aceste proemintete se repeta la fiecare 10 micrometrii, cu o inaltime de aproximativ 3 micrometrii. De asemenea s-a descoperit ca o structura mare a solzilor a fost mai eficienta la reflexia de lumina decat solzii la dimensiunea nano.
Echipamentele de luminat facute de om precum Ledurile se confrunta cu aceeasi problema de reflexie interna precum felinarele licuriciilor insa creeand leduri pe aceeasi structura de acoperis precum structura licuricilor ar putea face Ledurile mai stralucitoare.
Cercetatorii au descris in jurnalul lor metodologia folosita pentru a creea structura zimtata pe un LED standard cu nitrura de galiu. Pe partea de sus a LEDului a fost pusa o sectiune de material sensibil la lumina si mai apoi au expus aceste sectiuni la un laser pentru a creea profilul acoperisului triunghiular. De vreme ce LEDurile au fost fabricate dintr-un material care incetineau lumina si mai mult decat cuticula licuriciilor, oamenii de stiinta au ajustat dimensiunea proeminetelor (varfurilor) la o inaltime si latime de 5 micrometrii pentru a maximiza extragerea luminii.
„Ce este frumos in tehnica noastra este procesul simplu prin care nu trebuie sa creem Leduri noi. Cu cativa pasi aditionali putem captusi si modela laser un LED existent” ne transmite Bay, unul dintre principalii cercetatori in acesta dezvoltare.
