Aripile fluturilor funcţionează ca ledurile

Cînd oamenii de ştiinţă au inventat un dispozitiv eficient pentru emiterea luminii, nu ştiau că fluturii folosesc aceeaşi metodă.

Petele fluorescente de pe aripile fluturelui african "coada-rîndunicii" funcţionează într-un mod foarte similar diodelor. Aceste leduri de emisie înaltă reprezintă o foarte eficientă versiune "naturală" a diodelor folosite în echipamente electronice.

Rezultatele cercetărilor echipei Universităţii din Exeter, Marea Britanie, au fost publicate în revista Science

În 2001, Alexei Erchak şi colegii săi de la Institutul Tehnologic din Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology - MIT), au brevetat o metodă mai eficientă de construcţie a ledurilor.

Cea mai mare parte a luminii emise de ledurile standard nu se poate propaga, rezultînd ceea ce oamenii de ştiinţă numesc o eficacitate scăzută a extracţiei luminii.

Design ingenios

Ledul produs la MIT foloseşte un cristal fotonic bi-dimensional pentru a mări randamentul extracţiei luminii.

De asemenea, au fost folosite structuri stratificate (reflectoare Bragg) pentru a controla direcţia emisiei. Aceste dispozitive reprezintă un imens pas înainte pentru îmbunătăţirea performanţelor diodelor luminoase, în comparaţie cu tipurile standard.

Pete Vukusic şi Ian Hopper de la Univ. Exeter au arătat, însă, că fluturii "coada-rîndunicii" folosesc o metodă identică pentru a-şi trimite semnale.

Fluturii "coada-rîndunicii", aparţinînd speciei Princeps nireus trăiesc în Africa centrală şi de est. Ei au aripi închise la culoare cu pete de culoare albastru strălucitor sau albastru verzui.

Aceste pete funcţionează precum cristalele fotonice 2D, insuflate cu pigment şi structurate în aşa fel încît produc o fluorescenţă intensă.

Pigmentul de pe aripile fluturelui absorb lumină ultra-violetă care este re-emisă, folosind fluorescenţa, ca o lumină strălucitoare albastră-verzui.

Performanţă naturală

Mare parte din această lumină s-ar pierde dacă nu ar exista pigmentul, localizat într-o regiune a aripii care are mici găuri egal distanţate.

Această versiune naturală a cristalului fotonic, ca şi versiunea sa făcută de om, împiedică oprirea culorii fluorescente înăuntrul structurii, precum şi emiterea ei în lateral.

"Emiţătoarele" fluturelui conţin şi un fel de oglinzi pentru reflectarea în sus a întregii lumini fluorescente care este emisă. Din nou, acest lucru este foarte similar reflectoarelor Bragg.

"Spre deosebire de diode, sistemul fluturelui, în mod clar, nu conţine semiconductori şi nu îşi produce propria energie radiantă", a declarat Dr. Vukusic pentru situl BBC News. Acest lucru îl face, într-un fel, de două ori mai eficient. "Dar modul în care lumina este extrasă din sistemul fluturelui reprezintă mai mult decît o analogie - este cu totul identic, ca design, cu cel al ledului".

Sursa: www.bbc.co.uk