Televizoare şi smartphone-uri mai performante, datorită licuricilor

Organele luminoase ale licuricilor au inspirat realizarea unor LED-uri mai eficiente, iar potenţialul acestei invenţii se extinde şi în domeniul altor dispozitive electronice.

Multe specii de insecte prezintă, în alcătuirea corpului, structuri legate de modularea luminii. Verdele iridescent al unor specii de gândaci se datorează reflectării selective a anumitor lungimi de undă din radiaţia luminoasă, iar ochii unor fluturi de noapte conţin structuri „antireflex” care sporesc cantitatea de radiaţii luinoase colectată de ochi, pentru a permite insectelor să îşi desfăşoare viaţa nocturnă.

Ca şi în cazul „felinarelor” licuricilor, aceste sisteme se bazează pe existenţa unor structuri biologice de dimensiuni foarte mici, care modifică radiaţia luminoasă fie din punct de vedere al culorii, fie al polarizării. De exemplu, dacă lumina care ajunge la aceste componente are o lungime de undă ce corespunde dimensiunii structurilor, ea va fi reflectată la unghiuri diferite, modificând astfel culoarea percepută - un efect similar celui care apare în cazul reţelelor de difracţie sau al ochelarilor polarizanţi.

Licuricii folosesc acest efect pentru a atrage partenerii de împerechere: cu cât un licurici luminează mai puternic, cu atât are şanse mai mari de a atrage atenţia.

Structurile ce modifică radiaţia luminoasă, localizate pe suprafaţa externă a organelor emiţătoare de lumină (numite lanterne), ajută la transmiterea eficientă a semnalului luminos, reducând impedanţa optică dintre aer şi lanternă. Astfel, insectele emit maximum de lumină cu minimum de energie. La toate speciile de animale care prezintă bioluminiscenţă, au fost selectate, prin evoluţie, de-a lungul a sute de milioane de ani, versiuni eficiente ale unor astfel de nanostructuri.

Recent, oamenii de ştiinţă de la Laboratorul de Biofotonică al Institutului Corean de Ştiinţă şi Tehnologie (Coreea de Sud) au găsit o aplicaţie practică a studiului acestor structuri biologice: un „bec” cu LED-uri mai performant.

Ei au măsurat, cu ajutorul unui  microscop electronic, dimensiunile nanostructurilor prezente la licurici, apoi au construit replici ale acestora pe suprafaţa lentilei unui  LED. LED-ul astfel obţinut transmite cu 3% mai multă lumină decât unul obişnuit, cu o lentilă cu suprafaţa netedă - o creştere modestă, dar cu un potenţial semnficativ de a face LED-urile încă şi mai eficiente,  în condiţiile în care acestea au deja un randament extrem de mare, comparativ cu becurile incandescente.

Cercetătorii sud-coreeni speră ca invenţia lor să poată fi folosită, în viitor, pentru fabricarea unor dispozitive electronice - televizoare, smartphone-uri şi altele -  mai performante.