Waarom zou je het wiel opnieuw uitvinden? Die vraag zullen de wetenschappers die het achterlijf van een vuurvlieg bestudeerden vast ook hebben gesteld. De lantaarn waarmee het diertje licht verspreidt is namelijk héél bijzonder!
- Net als bij een echte vuurvlieg werkten de geëtste patronen het beste wanneer het licht een golflengte had van 560 nanometer. Dit levert de geelgroene gloed van een vuurvlieg op. Dat betekent overigens niet dat de leds van de toekomst ook allemaal die lichtkleur gaan verspreiden. De vorm van de geëtste nanostructuren op de lens kan zodanig worden aangepast dat daarmee de golflengte kan worden opgewaardeerd tot andere, die een wenselijker licht verspreiden.
- Deze techniek kan gebruikt worden om met minder energieverbruik toch nog meer licht door telefoon- en cameraschermpjes te laten komen. Ook koplampen en huisverlichting zijn toepassingen waar de onderzoekers aan denken.
Ki-Hun Jeong van het Korea Advanced Institute of Science and Technology en haar collega’s ontdekten dat het lantaarngedeelte van het achterlijf, waar de vuurvlieg licht mee maakt en verspreidt, uit drie lagen bestaat. Dit lijkt verbazingwekkend veel op de techniek die reeds in standaard led-lampen wordt gebruikt. Alleen de vuurvlieg doet het een stuk beter.
Effectief en zuinig
Een led bestaat uit een reflecterend deel en een lens. De lichtbron zit daar tussenin. Op vergelijkbare manier is de lantaarn van de vuurvlieg gemaakt. Het heeft een reflecterende, een lichtverspreidende en een omhullende laag: een uitwendig skelet dat bedekt is met kleine ribbels. Vergeleken met de rest van het uitwendige skelet zijn de ribbels op de lichtdoorlatende delen van het achterlijf veel meer geordend. Jeong ontdekte dat deze ribbels helpen om het licht van de vuurvlieg effectiever door de lantaarn heen te laten dringen. Daarna heeft ze vergelijkbare patronen in een kunststof led-lens geëtst. En wat blijkt? Ook hier geldt dat er er meer licht door de lens heen kan dringen. Maar liefst 98% van het licht drong er doorheen, wat aanzienlijk meer is dan bij een traditionele lens. Normaal gesproken haal je deze waardes alleen door gebruik te maken van een dure antireflectieve coating. Die kosten kun je dus besparen als je de ‘vuurvliegtechniek’ toepast.
Dit artikel is met toestemming overgenomen uit Weet Magazine. De volledige bronvermelding luidt: Jorritsma, R.N., Demoed, J.F.A., 2012, Vuurvlieg doet een lampje branden, Weet 18: 7.
