LED più luminosi grazie alle lucciole

Un team di ricercatori di Belgio, Francia e Canada ha tratto ispirazione dal mondo della natura, come spesso accade nel settore della ricerca tecnologica, per cercare di migliorare l'intensità luminosa dei LED. Il gruppo di studiosi ha, nel dettaglio, studiato la particolare struttura dell'addome di una lucciola individuando alcune caratteristiche interessanti.

Una parte della luce generata dal LED viene riflessa internamente nel dispositivo a causa delle differenze di propagazione della luce tra i materiali del LED e l'aria. Questa particolarità ha la conseguenza di ridurre l'efficienza dei LED, osserva Annick Bay, dottorando all'University of Namur in Belgio. La luce bioluminescente di una lucciola si trova davanti ad un problema simile quando si propaga al di fuori dell'addome dell'insetto.

I ricercatori hanno esaminato la microscopica struttura di una lucciola, individuando come l'esoscheletro dell'insetto sia caratterizzato, in questa zona, da una struttura frastagliata a scaglie irregolari. Sulla base di questa analisi, i ricercatori hanno quindi condotto una serie di simulazioni al computer e sperimentazioni di laboratorio che hanno potuto confermare come proprio questo tipo di struttura sia in grado di incrementare l'intensità dell'emissione luminosa.

Bay e i colleghi hanno quindi realizzato una particolare copertura ispirandosi alla struttura frastagliata dell'esoscheletro dell'addome dell'insetto, aggiungendola ad un normale LED di nitruro di gallio. In questo modo gli scienziati hanno rilevato un incremento del 55% nell'emissione luminosa del dispositivo rispetto ad una struttura tradizionale.

I LED dotati di questo tipo di copertura risultano essere più efficienti, riuscendo ad emettere più luce a parità di dispendio energetico o, viceversa, a consumare meno energia a parità di emissione luminosa. E' interessante inoltre sottolineare che questo tipo di struttura può essere applicata in post-produzione ai LED convenzionali già in circolazione, migliorando così le loro prestazioni.