Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • AI_Conference
  • Vitacoin

Светлячки – прототип ЖК-диплеев

Сверхэффективные OLED нового поколения сделаны по образцу кутикулы светляков

Анатолий Ализар, Гиктаймс

Многие насекомые, птицы, рыбы и земноводные способны излучать свет для коммуникации друг с другом. Наиболее эффективным образом это делают светляки – семейство жуков, ведущих ночной образ жизни. Орган свечения светляка образован крупными фотогенными клетками и располагается под прозрачной кутикулой. Как и другие животные, с помощью световых сигналов светляки общаются, в основном, с противоположным полом: это поисковые сигналы самцов, сигналы «согласия» или «отказа» самок и т.д.

В отличие от искусственных светодиодов, поверхность органа свечения у светляка не гладкая, а покрыта асимметричной иерархической кутикулой из наклонных элементов необычной формы (см. ниже).

Исключительная эффективность такого органа свечения привлекла внимание исследователей из Корейского института науки и технологий. Следуя принципам бионики, они сконструировали органические светодиоды (OLED) по образцу кутикулы, предварительно изучив её оптические свойства. Это первое научное исследование такого рода.

На иллюстрации внизу показано, что нанопокрытие OLED совпадает с иерархической структурой наклонных элементов, созданных за миллионы лет эволюции светляков.

KAIST1.jpg

С новым покрытием OLED показал на 60% более высокую эффективность светоотдачи за счёт уменьшения внутреннего отражения и на 15% более широкий угол освещения. Научная работа опубликована в журнале Nano Letters (Kim et al., Biologically Inspired Organic Light-Emitting Diodes).

«Эта работа сообщает о первом наблюдении иерархических структур, а именно наклонных микроструктур с наноструктурами, существующих на кутикулярных ультраструктурах органа свечения светляков, – объяснил Ки Хун Чон (Ki-Hun Jeong), ведущий автор научной работы (в пресс-релизе Scientists turn to fireflies to improve OLED efficiency – ВМ). – Наши широкомасштабные фотонные расчёты ясно показали, что функциональность асимметричных и иерархических структур вносит значительный вклад в эффективность светоотдачи и величину угла освещения при биолюминисценции. Это знание, полученное от светляков, было успешно реализовано в органических светодиодах следующего поколения».

Улучшенные характеристики достигнуты благодаря значительному уменьшению показателя внутреннего отражения в OLED. Это одна из самых главных проблем в производстве светодиодов, где более половины излучаемого света отражается обратно, то есть не выходит за пределы прибора. Учёные уже пытались мимикрировать подобные биологические структуры, но авторы нового исследования провели детальные расчёты и показали, что именно асимметричная и иерахическая структура играет ключевую роль в свойствах органа свечения у светляка.

KAIST2.jpg

Авторы не только изучили свойства, но и предложили оптимальный технический процесс для изготовления светодиодов с таким покрытием.

KAIST3.jpg

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 27.04.2016

Читать статьи по темам:

бионика Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Руки для Вики

Вика – десятый клиент сколковской компании «Моторика» и второй ребенок, для которого сделали протезы на обе руки.

читать

Андроид made in China

Робот, которого тяжело отличить от живого человека, разработан учеными китайского университета Науки и техники, которые вложили в его электронный «мозг» функции искусственного интеллекта и глубинного самообучения.

читать

Выпрямитель из нуклеотидов

Самый маленький диод – выпрямитель электрического тока – представляет собой короткий фрагмент ДНК, в который введены две посторонние молекулы.

читать

Почти как живая

Sophia отличается от предыдущих андроидов компании Hanson Robotics существенно улучшенной мимикой и навыками речевого общения. Правда, на презентации с речевым общением случился досадный конфуз…

читать

Олимпиада киборгов

Первая в истории Олимпиада для киборгов (Цюрих, октябрь 2016) предназначена для людей с ограниченными возможностями, которые вынуждены использовать протезы различного вида.

читать