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螢火蟲為發光二極管設計提供靈感
韓國科學家從螢火蟲身上找到設計發光二極管的靈感
近日，刊登在美國《國家科學院院刊》上的一項研究宣稱，科研人員復制了螢火蟲發光器官的結構，設計出新型的被稱為發光二極管（LED）的小型高效燈具，從而增加了其光傳播能力。
昆蟲表皮的納米材料能幫助它們有效地控制光偏振、構造色彩以及光學指數，并且這些材料主要用于管理射入光。此外，諸如螢火蟲“燈籠”之類的生物性發光器官，在同異性交流時，會發出強光信號。
韓國科學技術院生物與腦工程學部的Jae-Jun Kim及其同事注意到有效的光傳播在螢火蟲的性交流過程中發揮關鍵作用。他們用電子顯微鏡研究了螢火蟲發光器官的結構，發現螢火蟲的發光器官由一個反射層、一個發光層和一個透明外層組成。而且重要的是，與腹部的其他部分不同，發光器的外層結構成行、有序排列，就像農田中的農作物那樣。
Kim研究小組從螢火蟲身上獲得了靈感，設計并制造出了一系列新型LED，它們由反射杯、發光的LED芯片和外層有微小的、高度有序結構花紋的透明鏡頭組成。
測試表明，與平滑的鏡頭不同，這種有花紋的透鏡在全范圍可見光波長上能更好地對光進行傳導——甚至可以與昂貴的抗反射鍍層相媲美。同時，能夠最有效地穿過這種經過改造的透鏡的光波長符合螢火蟲生物冷光的中心波長。
作者提出，這些研究結果能夠幫助促進電視、照相手機、汽車以及醫學和家庭照明用高功率LED的低成本透鏡的開發。
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