Светлячки повысят эффективность светодиодных лампочек

Скоро в наших домах появятся более яркие и экономичные светодиодные лампы. О том, как повысить их эффективность, ученые догадались, наблюдая за светлячками.

По словам Стюарта Иня, профессора Университета штата Пенсильвания, средняя эффективность современных светодиодов составляет 50%. Значит, примерно половина вырабатываемого света не покидает светодиодного элемента. Сегодня инженеры прилагают усилия, чтобы повысить эффективность этих источников света. И, кажется, ответ найден.

Светлячки сталкиваются с такой же проблемой. Но если мы можем увеличить яркость лампочки, добавив туда еще один светодиод, крошечное насекомое не может позволить себе расточать энергию впустую. Секрет заключается в особых структурах, покрывающих их “фонари”. Это - микроскопические плоскости, благодаря которым свет легче выходит наружу и меньше теряется по пути.

В светодиодах применяется похожая технология. Но их светоотводящие структуры имеют форму правильных симметричных пирамидок, в то время как структуры на “фонарях” светлячков скошены на одну сторону.

Специалисты воссоздали похожую структуру, распечатав ее на нанопринтере, и обнаружили, что эффективность отдачи света в этом случае составляет около 90%. Это на 40% выше, чем в лучших современных светодиодных лампочках.

По словам профессора Стюарта Иня, асимметричная форма увеличивает отдачу света двумя путями. Во-первых, асимметричные пирамиды имеют большую площадь поверхности. Фотоны света больше контактируют с поверхностью, чаще вырываясь за ее пределы. Во-вторых, асимметрия усиливает переотражение, таким образом, у фотона появляется больше шансов оказаться за пределами светодиода. Результаты этого исследования уже опубликованы в научном журнале Optik.

Многим кажется, что чудесные способности светлячка являются плодом многих лет эволюции. Но, не логичнее ли во всем этом увидеть замысел любящего Творца? Поразмышляйте и дайте себе ответ сами.