OLED Generasi Super-Efisien Berikutnya Dipola oleh Firefly Cuticle

Banyak serangga, burung, ikan dan amfibi dapat memancarkan cahaya untuk berkomunikasi satu sama lain. Fireflies melakukan ini dengan cara yang paling efektif - sebuah keluarga serangga yang memimpin gaya hidup malam hari. Organ luminesensi kunang-kunang dibentuk oleh sel-sel fotogenik besar dan terletak di bawah kutikula transparan. Seperti hewan lain, dengan bantuan sinyal cahaya, kunang-kunang berkomunikasi terutama dengan lawan jenis: ini adalah sinyal pencarian jantan, sinyal "persetujuan" atau "penolakan" betina, dll.

Tidak seperti LED buatan, permukaan organ cahaya tidak halus, tetapi ditutupi dengan kutikula hierarkis asimetris dari elemen cenderung dari bentuk yang tidak biasa (lihat di bawah).

Efektivitas luar biasa dari organ bercahaya seperti itu telah menarik perhatian para peneliti dari Institut Sains dan Teknologi Korea. Mengikuti prinsip-prinsip bionik, mereka membangun dioda pemancar cahaya organik (OLED) berdasarkan kutikula, setelah sebelumnya mempelajari sifat optiknya. Ini adalah studi ilmiah pertama dari jenisnya.

Ilustrasi di bawah ini menunjukkan bahwa nanocoating OLED bertepatan dengan struktur hierarkis elemen miring yang dibuat selama jutaan tahun evolusi kunang-kunang.

Dengan lapisan baru, OLED telah menunjukkan output cahaya 60% lebih tinggi karena refleksi internal berkurang dan sudut pencahayaan 15% lebih luas. Karya ilmiah diterbitkan dalam jurnal Nano Letters (doi: 10.1021 / acs.nanolett.5b05183, pdf ).



"Karya ini melaporkan pengamatan pertama struktur hierarkis, yaitu, struktur mikro cenderung dengan struktur nano yang ada di ultrastruktur kutikula organ glowworm," jelasnya.Ki-Hun Jeong, penulis utama makalah ini. - Perhitungan foton skala besar kami dengan jelas menunjukkan bahwa fungsi struktur asimetris dan hierarkis memberikan kontribusi yang signifikan terhadap efisiensi keluaran cahaya dan besarnya sudut penerangan selama bioluminesensi. Pengetahuan ini diperoleh dari kunang-kunang telah berhasil diimplementasikan dalam LED organik generasi berikutnya. "

Peningkatan kinerja dicapai berkat pengurangan signifikan dalam indeks refleksi internal di OLED. Ini adalah salah satu masalah utama dalam produksi LED, di mana lebih dari setengah cahaya yang dipancarkan dipantulkan kembali, yaitu, tidak melampaui batas perangkat. Para ilmuwan telah mencoba meniru struktur biologis seperti itu, tetapi para penulis studi baru melakukan perhitungan rinci dan menunjukkan bahwa itu adalah struktur asimetris dan hierachic yang memainkan peran kunci dalam sifat-sifat organ cahaya dalam kunang-kunang.



Para penulis tidak hanya mempelajari sifat-sifatnya, tetapi juga mengusulkan proses teknis yang optimal untuk pembuatan LED dengan lapisan seperti itu.

Source: https://habr.com/ru/post/id393457/