研究萤火虫后，LED效率提高了55％

我深深的步行到帐篷前，便深夜步行到舒适站，这使我对我的家人每年在沙班克斯省立公园露营的周末记忆深刻。

晚上有的声响，连帽衫上散发出篝火的气味，我的女儿们仔细地扫了一下黑暗，寻找萤火虫，或用魔力粉尘在他们的世界仙子中。

我们永远不会对这些令人惊叹的小动物感到厌烦，这些小动物通过氧引起的小腹中的化学反应会导致它们的腹部发光。该过程称为生物发光，它使这些小型飞行的甲虫获得了“闪电虫”的绰号。

在整个历史过程中，人类对萤火虫的观察都产生了一些有用的产品，例如应急荧光棒，它具有不需要电池的好处。但是研究人员一直在努力实现萤火虫所研究的效率。

这个难题的一个答案似乎与化学反应无关。本月初，在《光学快报》（Optics Express）上发表的两篇研究论文中，来自比利时，加拿大和法国的科学家透露，萤火虫腹部的设计在增强虫子商标发光方面起着重要作用。

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实际上，它们能够复制萤火虫“灯笼”的外部结构（昆虫腹部内的器官），形成一种涂层，当将其涂覆到发光二极管（LED）的表面上时，可以提高发光效率。大约55％。

这是仿生作用的经典例子。魁北克舍布鲁克大学的高级研究科学家纳米技术专家Ali Belarouci说：“自然界中有许多事物可以适应许多领域。”“有了今天的设备，我们已经能够看到我们以前无法看到的现象（自然）。”

Belarouci说，比利时研究人员在用电子显微镜研究萤火虫灯笼时，发现有不规则的鳞片图案，带有尖锐的边缘和突出的尖端。他们使用计算机模拟研究了这些鳞片如何影响光从腹部的传输。

有趣的是，他们称其具有工厂屋顶形状的标尺可以在微米级观察到-也就是说，每个标尺尖端的位置相距约10微米，或宽度的十分之一。人的头发。

对我们来说小巧的微米在全世界定义了纳米技术，因此这是以前萤火虫和其他昆虫研究的重点。但是在那个水平上，观察到这些结构对效率的影响很小-最多增加了百分之几。

比利时团队感到惊讶的是，在更大的微观层面上发现了更大的效率提升，这鼓励他们将研究提高到一个新的水平。

那时Belarouci和他在Sherbrooke的研究同事就进入了照片。他们在合作中的作用是复制萤火虫灯笼的锯齿状鳞片结构并将其适应于LED设备。他们使用光刻工艺做到了这一点。它涉及到用光敏材料（在这种情况下是一种聚合物）涂覆LED的顶部，并使用激光创建工厂屋顶轮廓。

Belarouci表示：“我们可以使用大多数LED做到这一点，”他强调了该过程的简便性。“优点是您可以将涂层添加到现有的LED上。您不必重新设计整个事情。”

他们已经证明有能力将LED效率提高50％以上，这对刚刚步入市场的市场具有重大意义，而该技术的效率已经比传统白炽灯泡高出85％。

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没关系，LED灯泡的使用寿命超过20倍，并且不含汞，这是对紧凑型荧光灯的最大批评之一。

正如《纽约时报》本周报道的那样，LED灯的价格正在下降，增长正在回升。它引用了一个事实，即尽管零售价格上涨，LED技术仍占飞利浦去年照明收入的20％，根据技术研究公司IMS的数据，预计2014年在加拿大和美国，LED的销量将超过白炽灯。研究。

IMS预测，到2016年，用于标准住宅插座的LED灯泡的出货量将达到3.7亿个。那是2012年报告出货量的10倍以上。

对于萤火虫启发的涂层，研究人员认为，可以对现有的LED制造技术进行修改以纳入光增强层，并且可以在未来几年内从LED灯中进一步节省能源。

研究是否引起了业界的关注？贝拉鲁奇说：“到目前为止，我们还没有联系。”

这只是时间问题。

不仅LED可以从这项发现中受益。他说：“您可以使用相同的概念来改进光伏电池。”换句话说，带有涂层的太阳能电池可能会吸收更多的阳光并为每个电池产生更多的电。

下一次发现萤火虫，或者，如果您愿意，还可以发现带有魔法尘埃的仙女，这是值得思考的事情。

通过。泰勒·汉密尔顿

泰勒·汉密尔顿（Mad Like Tesla）的作者泰勒·汉密尔顿（Tyler Hamilton）每周撰写有关绿色能源和清洁技术的文章。