陈述根本|陈根：从白炽灯到LED照明，纳米粒子助力LED更亮更持久
文/陈根
白炽灯是人类自有电以来而发现的第一代光源 ， 而LED灯则是节能灯之后的另外一种光源 。
白炽灯通过钨丝发热而产生光 ， 就好像一块黑铁放在火炉里 ， 当温度达到了3000度的时候 ， 它发出的光就是白炽灯所发出的光（这也是色温的由来） ， 而由于白炽灯的能耗过大 ， 现市场上多为LED灯 。
LED灯（LightEmittingDiode）又叫发光二极管 ， 它是一种固态的半导体器件 ， 可以直接把电转化为光 。 尽管LED灯拥有诸多优点 ， 包括光效高、使用寿命长等 ， 但LED灯依旧耗电量巨大 。
【陈述根本|陈根：从白炽灯到LED照明，纳米粒子助力LED更亮更持久】典型的LED二极管由实际发光的LED芯片组成 ， 芯片周围有一个透明的保护性半球形外壳/透镜 。 当芯片产生的大部分光直接穿过外壳时 ， 其中一部分被反射回内部 。 然而 ， 由于反射光不能进入二极管的周围提供照明而被总被浪费 。 此外 ， 它还提高了二极管内部的温度 ， 导致芯片更快地退化——这意味着LED最终不会像其他情况下那样持久 。
为了解决这个问题 ， 伦敦帝国理工学院（Imperial College London）和印度技术学院（Indian Institute of Technology Guwahati）的科学家们近日开发了一种计算机模型 ， 在LED芯片上方、芯片与外壳内部之间 ， 添加了一层透明的廉价金属纳米粒子 。
本文插图
这些粒子的作用有点像一个网格状的微透镜 ， 改变了光线与外壳材料接触的角度 。 结果 ， 与被反射回来的光线相比 ， 能通过的光线增加了20% 。 这意味着用同样的电量可以发射出更多的光 ， 再加上发光二极管应该保持较冷 ， 因此寿命更长 。
LED应用范围广泛 ， 从交通灯和电子显示屏背光、智能手机、大型户外屏幕和一般装饰照明 ， 到传感、水净化和污染表面净化 。 而当发光二极管（LED）光源更高效、更持久时 ， 意味着它们使用更少的能源 ， 减少用电对环境的影响 。
目前 ， 研究人员计划利用这项技术生产原型二极管 ， 这样诸如纳米颗粒材料、尺寸、形状和间距等变量都可以测试和调整 。
本文插图
推荐阅读
- 语言|陈根：双语切换过程中，大脑是如何工作的
- 心脏|陈根：迷你人类心脏模型，为人类心脏研究提供强大工具
- 3d打印|陈根：3D打印“土房子”，用土造房成科技新趋向？
- 互联网|扎根本地 拓“朋友圈” 遂宁科学仪器共享平台助企业降费增效
- 数据|陈根：从爬虫技术到爬虫行为，网络爬虫的罪与非罪
- |当沙雕网友开始订餐：这年头没有十八般温柔，根本不敢送外卖
- 根本不|iPhone根本不需要每代必换，为什么有人年年都买？原因很简单
- 行业互联网|未来全球制造业大迁徙将发生根本性变化，市场规模越大机会越大
- 无人科技|陈根：从自动驾驶到高精地图，产业化之路还有多远？
- 线粒体|陈根：高龄不孕，与线粒体DNA突变相关