萤火虫的腹部覆盖着锯齿状的鳞片,可以令这些昆虫发出的光更亮
通过在现有的LED，即发光二极管顶部加上一层模仿发光昆虫”灯笼”的锯齿结构，比利时、法国和加拿大的研究者组成的团队让这种半导体装置发出的光增加了55%。
由于光在LED材料与空气中的传播速度差异巨大，LED所发出的大部分光都被反射回了装置内。这“大幅度降低了LED的效率，”该研究的第一作者，比利时那慕尔大学的博士生安尼克·贝说。而萤火虫所发出的生物光从昆虫的腹部发射出来时面临着同样的挑战。
他们研究了在巴拿马发现的一种萤火虫腹部的微观结构，并发现这种昆虫在身体这个部位的外骨骼有锯齿状，交错排列的鳞片。计算机模拟和实验室实验证实这些鳞片的锐利边缘可以让更多的光逃出，该团队在《光学通讯》上发表了研究结果。
在《光学通讯》上的第二篇报道中，贝和加拿大舍布鲁克大学的合作者描述了在标准的氮化镓LED上添加一层类似的锯齿材料怎样另这种装置的发光量增加了55%。在现有的LED上增加这种特色可以节约能源，贝说，因为崎岖的表层可以让LED更亮。
一个韩国研究组最近报道称另一种萤火虫外骨骼的纳米结构起到了抗反射层的作用，可帮助更多的光从昆虫的灯笼中发射出来。这个组在这些纳米结构的启发下制造了可以增加3%出射光的透镜。
不同于受这种纳米结构启发的修改，锯齿状鳞片的修改可以在传统的LED生产完成之后进行。“我们技术的一个优势就是它可以覆盖在几乎每一个市售LED上，”贝说。
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