Sửa chữa Robot đồ chơi công nghệ
Sửa chữa Robot dân dụng

In 3D Nanoscale lấy cảm hứng từ đom đóm có thể tăng hiệu quả LED

Đăng lúc: Thứ hai - 11/03/2019 09:17 - Người đăng bài viết: SuperG
In 3D Nanoscale lấy cảm hứng từ đom đóm có thể tăng hiệu quả LED

In 3D Nanoscale lấy cảm hứng từ đom đóm có thể tăng hiệu quả LED

Các nhà khoa học từ Đại học bang Pennsylvania đã tạo ra một loại bóng đèn đi-ốt phát sáng (LED) mới có thể thay đổi cách chúng ta thắp sáng ngôi nhà của mình. Thiết kế của đèn LED mới bắt chước các cấu trúc được sử dụng bởi đom đóm trong tự nhiên và có thể cải thiện hiệu quả trong khi giảm hóa đơn tiền điện.

"Bóng đèn LED đóng một vai trò quan trọng trong năng lượng sạch", Stuart (Shizhuo) Yin, giáo sư kỹ thuật điện cho biết. "Hiệu suất LED thương mại tổng thể hiện chỉ khoảng 50%. Một trong những mối quan tâm chính là làm thế nào để cải thiện cái gọi là hiệu suất chiết sáng của đèn LED. Nghiên cứu của chúng tôi tập trung vào cách lấy ánh sáng ra khỏi đèn LED."

Đom đóm và đèn LED đối mặt với các vấn đề tương tự trong việc giải phóng ánh sáng mà chúng tạo ra vì ánh sáng có thể phản xạ ngược và bị mất. Một giải pháp cho đèn LED là kết cấu bề mặt bằng các hình chiếu siêu nhỏ, được gọi là cấu trúc vi mô cho phép nhiều ánh sáng thoát ra hơn. Trong khi các cấu trúc vi mô trên đèn LED là đối xứng, thì những cái trên đèn lồng đom đóm thì không. Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng các cấu trúc vi mô trên đèn lồng đom đóm không đối xứng - các cạnh nghiêng ở các góc khác nhau, tạo ra một vẻ ngoài bị lệch.

Chang-Jiang Chen, nghiên cứu sinh tiến sĩ về kỹ thuật điện và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết: học. "Đây là nơi tôi đã cố gắng đi sâu hơn một chút vào nghiên cứu về hiệu suất chiết ánh sáng bằng các cấu trúc không đối xứng."

Hình ảnh kính hiển vi điện tử quét các kim tự tháp không đối xứng được in nano 3-D.

Sử dụng các kim tự tháp không đối xứng để tạo ra các bề mặt có cấu trúc vi mô, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng chúng có thể cải thiện hiệu suất khai thác ánh sáng lên khoảng 90%.

Các nhà khoa học tin rằng các cấu trúc vi mô không đối xứng làm tăng chiết xuất ánh sáng theo hai cách. Đầu tiên, diện tích bề mặt lớn hơn của các kim tự tháp không đối xứng cho phép tương tác ánh sáng với bề mặt lớn hơn, do đó ít ánh sáng bị giữ lại. Thứ hai, các kích thước khác nhau của độ dốc trên các kim tự tháp làm tăng hiệu ứng ngẫu nhiên của các phản xạ và ánh sáng được tạo cơ hội thứ hai để thoát ra.

Một hình ảnh kính hiển vi điện tử quét kim tự tháp đối xứng.

Để chứng minh điều này bằng thực nghiệm, các nhà nghiên cứu đã sử dụng in 3D ở kích thước nano để tạo ra các bề mặt đối xứng và không đối xứng và đo lượng ánh sáng phát ra. Như mong đợi, bề mặt không đối xứng cho phép phát ra nhiều ánh sáng hơn.

Các nhà nghiên cứu tin rằng có rất nhiều không gian để cải thiện hơn nữa hiệu quả khai thác ánh sáng và phương pháp của họ có thể dễ dàng được áp dụng để sản xuất đèn LED thương mại.

So sánh ánh sáng được phát ra từ các cấu trúc đối xứng và không đối xứng.

Các nhà nghiên cứu đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho nghiên cứu này. "Một khi chúng tôi có được bằng sáng chế, chúng tôi đang xem xét hợp tác với các nhà sản xuất trong lĩnh vực này để thương mại hóa công nghệ này", ông Yin nói. Các nhà nghiên cứu khác từng làm việc trong dự án là Jimmy Yao, Wenbin Zhu, Ju-Hung Chao, Annan Shang và Yun-Goo Lee, nghiên cứu sinh tiến sĩ về kỹ thuật điện.

 

 
Đánh giá bài viết
Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá
Click để đánh giá bài viết
 

Nhận in 3D dịch vụ tạo mẫu nhanh toàn quốc

Nhận in 3D dịch vụ tạo mẫu nhanh toàn quốc Chúng tôi cung cấp dịch vụ in 3D - Tạo Mẫu Nhanh Nhận in 3D các thiết kế với mọi yêu cầu từ quý khách: - In 3D chất lượng cao - In 3D khổ lớn - In 3D mầu - In 3D bằng thực phẩm - In 3D Gốm sứ,...

Liên kết

Scan 3D Hanoi
May in 3D Ha Noi
1 1 1