जुगनू छल्ली द्वारा अगली पीढ़ी के सुपर-कुशल ओएलईडी पैटर्न

कई कीड़े, पक्षी, मछली और उभयचर एक दूसरे के साथ संवाद करने के लिए प्रकाश का उत्सर्जन करने में सक्षम हैं। फायरफ्लाइज इसे सबसे प्रभावी तरीके से करते हैं - बग्स का एक परिवार जो एक रात का जीवन शैली का नेतृत्व करता है। जुगनू ल्यूमिनेसिंस अंग बड़े फोटोजेनिक कोशिकाओं द्वारा बनता है और एक पारदर्शी छल्ली के नीचे स्थित होता है। अन्य जानवरों की तरह, प्रकाश संकेतों की मदद से, फायरफ्लाइज़ मुख्य रूप से विपरीत लिंग के साथ संवाद करते हैं: ये पुरुषों के खोज संकेत, "सहमति" या महिलाओं के "इनकार" आदि के संकेत हैं।

कृत्रिम एल ई डी के विपरीत, चमक अंग की सतह चिकनी नहीं है, लेकिन एक असामान्य आकार के इच्छुक तत्वों के असममित श्रेणीबद्ध छल्ली के साथ कवर किया गया है (नीचे देखें)।

इस तरह के एक लुमेनसेंट अंग की असाधारण प्रभावशीलता ने कोरियाई विज्ञान और प्रौद्योगिकी संस्थान के शोधकर्ताओं का ध्यान आकर्षित किया है। बायोनिक के सिद्धांतों का पालन करते हुए, उन्होंने छल्ली के आधार पर कार्बनिक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (OLEDs) का निर्माण किया, पहले इसके ऑप्टिकल गुणों का अध्ययन किया था। यह अपनी तरह का पहला वैज्ञानिक अध्ययन है।

नीचे दिए गए चित्रण से पता चलता है कि ओएलईडी नैनोकोटिंग लाखों वर्षों के जुगनू विकास से निर्मित इच्छुक तत्वों की श्रेणीबद्ध संरचना के साथ मेल खाता है।

नई कोटिंग के साथ, आंतरिक प्रतिबिंब कम होने और रोशनी के 15% व्यापक कोण के कारण ओएलईडी ने 60% उच्च प्रकाश उत्पादन दिखाया है। वैज्ञानिक कार्य नैनो लेटर्स (doi: 10.1021 / acs.nanolett.5b05183, pdf ) पत्रिका में प्रकाशित हुआ है । "यह काम पदानुक्रमित संरचनाओं के पहले अवलोकन की रिपोर्ट करता है, अर्थात् nanostructures के साथ इच्छुक माइक्रोस्ट्रक्चर जो ग्लोवॉर्म अंग के त्वचीय अवसंरचना पर मौजूद हैं," समझाया गया



की-हुन Jeong, कागज के प्रमुख लेखक। - हमारे बड़े पैमाने पर फोटॉन गणनाओं ने स्पष्ट रूप से दिखाया कि असममित और पदानुक्रमित संरचनाओं की कार्यक्षमता प्रकाश उत्पादन की दक्षता और bioluminescence के दौरान रोशनी के कोण की भयावहता में महत्वपूर्ण योगदान देती है। फायरफ्लाइज़ से प्राप्त इस ज्ञान को अगली पीढ़ी के जैविक एल ई डी में सफलतापूर्वक लागू किया गया है। ”

बेहतर प्रदर्शन OLED में आंतरिक प्रतिबिंब सूचकांक में एक महत्वपूर्ण कमी के लिए धन्यवाद प्राप्त किया जाता है। यह एल ई डी के उत्पादन में मुख्य समस्याओं में से एक है, जहां उत्सर्जित प्रकाश का आधे से अधिक हिस्सा वापस परिलक्षित होता है, अर्थात, डिवाइस की सीमाओं से परे नहीं जाता है। वैज्ञानिकों ने पहले ही इस तरह की जैविक संरचनाओं की नकल करने की कोशिश की है, लेकिन एक नए अध्ययन के लेखकों ने विस्तृत गणना की और दिखाया कि यह एक असममित और हिराचिक संरचना है जो एक जुगनू में चमक वाले अंग के गुणों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।



लेखकों ने न केवल गुणों का अध्ययन किया, बल्कि इस तरह की कोटिंग के साथ एल ई डी के निर्माण के लिए इष्टतम तकनीकी प्रक्रिया का भी प्रस्ताव रखा।

Source: https://habr.com/ru/post/hi393457/