Свръхефективни OLED от ново поколение наподобяват кутикулата на светулките

Много насекоми, риби и земноводни излъчват светлина за комуникация помежду си. Най-ефективни са светулките, които имат големи генериращи светлина клетки, разположени под прозрачен епидермис. За разлика от изкуствените органични светодиоди, повърхността на светещата част на светулката не е гладка, а е покрита с асиметрична йерархична кутикула от специфични наклонени елементи.

Изключителната ефективност на това светене привлече вниманието на учените от южнокорейския институт за науки и технологии. Те използваха принципите на биониката и създадоха OLED, наподобяващи кутикулата на светулките, след като внимателно изучиха нейните оптични свойства. Това е първото научно изследване в тази област и е публикувано в списанието Nano Letters.

От публикуваните илюстрации се вижда, че нанослоят на новите OLED съвпада с йерархичната структура на наклонените елементи на светулките, създадени за милиони години еволюция.

Предварителните пресмятания на фотонните свойства са показали, че функционалността на асиметричните и йерархически структури значително увеличават ефективността на светлинното излъчване, като след това, този принцип е използван при създаването на OLED от ново поколение.

Подобряването на характеристиките е постигнато предимно от значителното намаляване на вътрешните отражения в новите органични светодиоди. Това е основният проблем в производството на всякакви светодиоди, понеже повече от половината генерирана светлина се връща обратно и не напуска пределите на прибора.

Южнокорейските учени не само подробно изучиха оптичните свойства на епидермиса на светулките, но и предложиха технологичния процес за изготвяне на масиви светодиоди с подобно покритие.