تقلید از طبیعت برای تولید ال ای دی‌های کارا و ارزان

محققان کره‌ای به بررسی پوست رنگارنگ یک نوع سوسک موسوم به Firefly پرداختند. نتایج کار آنها نشان داد که می‌توان با تقلید از لایه‌های موجود در سطح بال این سوسک‌ها سیستم‌های جدیدی طراحی کرد و از آن برای تولید ال‌ای‌دی‌های ارزان و کارا استفاده نمود.

پژوهشگران همیشه تلاش داشته‌اند تا از طبیعت تقلید کرده و با بهره‌گیری از سیستم‌های موجود در آن ساختارهای کاملا جدیدی تولید کنند. محققان کره‌ای با مطالعه روی نوعی سوسک رنگارنگ تلاش دارند تا لنزهای ال‌ای‌دی ارزان و بهتر تولید کنند. آنها تلاش داشته‌اند تا از اندام‌های زیست‌لومینسانس موجود در این حشره برای کاربردهای نشر نوری استفاده کنند. در واقع این گروه از ساختارهای لومینسانس موجود در بال این حشره تقلید کرده تا ال‌ای‌دی‌های ارزان‌تر و کاراتر تولید کنند. این گروه نتایج پژوهش خود را در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Biologically inspired LED lens from cuticular nanostructures of firefly در نشریه Proceedings of the National Academy of Sciences.  به چاپ رساندند.

این سوسک از اندامک‌های لومینسانس خود برای جلب نظر حشره ماده استفاده می‌کند. این گروه تحقیقاتی به بررسی این موضوع پرداختند که چگونه لایه‌های درخشان موجود در بدن این حشره با نور برهمکنش دارد. آنها از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای مطالعه این ساختار استفاده کردند. نتایج این تحقیق نشان داد که وجود ساختارهای منظم در این لایه موجب می‌شود تا مقاومت نوری میان هوا و پوست این حشره به حداقل برسد در نتیجه پوست مانند سطح ضدانعکاس عمل کرده و هدر رفتن نور را به حداقل می‌رساند. بنابراین محققان می‌توانند از این سیستم برای تولید لنزهای ال‌ای‌دی با توان بالا استفاده کنند.

این گروه در مقاله خود نوشته‌اند که با اعمال مورفولوژی موجود در بدن این سوسک در ال‌ای‌دی‌ها می‌توان سطوحی کاملا صاف و ضد انعکاس تولید کرد به‌طوری که از تمام سطوح ضدانعکاس موجود در بازار کاراتر باشد. سطوح فعلی تحت شرایطی تولید می‌شود که در آن باید با استفاده از کندوپاش لایه ضد انعکاس به زیرلایه اضافه شود که این موضوع موجب افزایش قیمت محصول می‌شود. اما در این فرآیند جدید تنها با یک مرحله قالب‌گیری امکان ساخت لنز پلاستیکی ضد انعکاس فراهم می‌شود. این گروه تحقیقاتی با استفاده از رزین نوری مبتنی بر پلی‌اورتان ای‌ای‌دی‌های جدید را تولید کردند. نویسندگان این مقاله پژوهشگرانی از موسسه علوم و فناوری‌های پیشرفته کره هستند.