據(jù)外媒報(bào)道，跟白熾燈相比，LED燈泡以使用相對(duì)較少的電能產(chǎn)生大量的光而聞名。然而根據(jù)一項(xiàng)新的研究，一層薄薄的納米顆?？梢宰屗鼈儽憩F(xiàn)得更好。一個(gè)典型的LED二極管由發(fā)光的LED芯片組成，其周圍是一個(gè)透明的保護(hù)性圓頂外殼/透鏡。雖然芯片產(chǎn)生的大部分光直接穿過外殼，但也有一部分被反射回內(nèi)部。

不幸的是，反射的光被浪費(fèi)了，因?yàn)樗鼪]有進(jìn)入二極管的環(huán)境來提供照明。此外，它還會(huì)提高二極管內(nèi)部的溫度，導(dǎo)致芯片的降解速度加快--這意味著LED最終不會(huì)像其他照明方式那樣持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。

為了尋求這個(gè)問題的解決方案，倫敦帝國理工學(xué)院和印度理工學(xué)院的科學(xué)家們最近開發(fā)了一個(gè)計(jì)算機(jī)模型，在這個(gè)模型中，一層透明的廉價(jià)金屬納米顆粒被添加到LED芯片及其外殼之間。

這些粒子的作用有點(diǎn)像微透鏡網(wǎng)格，其改變光線跟外殼材料接觸的角度。結(jié)果，超過20%的光都能夠通過而不再是被反射回來。這意味著同樣的電量可以釋放出更多的光，再加上LED的溫度應(yīng)該更低，因此使用壽命會(huì)變得更長(zhǎng)。

現(xiàn)在的計(jì)劃是利用這項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)原型二極管，這樣納米顆粒材料、大小、形狀和間距等變量就可以被測(cè)試和調(diào)整。

IIT Guwahati的Debabrata Sikdar博士是該研究論文的合著者，他表示：“雖然之前已經(jīng)提出過對(duì)外殼進(jìn)行改進(jìn)的建議，但大多數(shù)都會(huì)讓LED變得更笨重或更難以制造從而降低了改進(jìn)帶來的經(jīng)濟(jì)影響。我們認(rèn)為，基于基本理論和我們進(jìn)行的詳細(xì)、平衡的優(yōu)化分析，我們的創(chuàng)新可以引入到現(xiàn)有的制造流程中，且?guī)缀醪粫?huì)造成破壞或增加體積。”

相關(guān)研究報(bào)告已發(fā)表在《Light: Science & Applications》上。