科学家模仿萤火虫的“不平衡金字塔”，成功增加了LED的光提取效率！

作者：编辑：来源：发布日期： 2019.03.04

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尽管led比白炽灯泡节能得多，但据报道，大多数商用led在发光方面的效率仅为50%左右

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尽管led比白炽灯泡节能得多，但据报道，大多数商用led在发光方面的效率仅为50%左右。这就是它们的光提取效率，研究人员通过复制萤火虫大大提高了这种效率。

许多现有的led在其表面蚀刻有金字塔状的微结构阵列，这有助于产生的光从该表面发射出来，而不是被反射回来。萤火虫腹部的“灯笼”上也有这样的结构，起到同样的作用。

然而最近，宾夕法尼亚州立大学博士生陈长江发现，与led上的微结构不同，昆虫身上的微结构是不对称的。他后来发现，在某种蟑螂身上的发光斑点也是如此。

考虑到这一点，陈和他的同事们利用纳米级3D打印技术在传统led的表面创建了一组微观倾斜的金字塔。经过测试，这些led被发现有高达90%的光提取效率。

根据研究人员的说法，这种增长有几个原因。首先，不对称的金字塔比对称的金字塔有更多的表面积，允许光与表面有更大的相互作用。

其次，当一些光被金字塔的两个不同角度的斜坡反射回来时，这些反射具有更随机的性质——这使得光线更多地反射到周围，给了它另一个逃离LED的机会。

科学家们现在正考虑与制造商合作，将这种微结构应用程序商业化，他们说，这种应用程序可以很容易地添加到现有的LED生产设施中。

这项研究由尹世卓指导，最近发表在《Optik》杂志上。

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