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科学家创造全球首款根据荧光蛋白的白光LED

来源:http://www.ssjiaj.com 责任编辑:ag88环亚 2018-10-10 13:17

  科学家创造全球首款根据荧光蛋白的白光LED

  LED灯比一般灯泡节约高达80%的动力,寿数是节能灯的五倍左右。因而,它们越来越频频地被作为光源来运用。可是,当时的制作工艺要么太贵重,要么会导致LED灯寿数减短。可是白光LED仍有改进空间,佛罗里达大西洋大学(FAU)研讨人员现已开宣布一种新的、不寻常的制作办法:他们的LED灯大部分是由荧光蛋白制作而成。

  

科学家创造全球首款根据荧光蛋白的白光LED

  

凝胶状网络主要由浓缩水蛋白溶液和高分子化合物构成(图片来自Michael Weber)

  LED灯是咱们日常日子的重要组成部分,无论是在家里、路灯,仍是交通信号灯和显示屏。它们有许多长处,如运用寿数长、 高效节能、 环保等。可是,制作白光LED是极端杂乱的。

  发现完美结合

  现在的研讨主要有两种办法,未来都能够用来制作白光LED。但它们各有其不足之处。榜首种办法,磷或稀土元素等无机资料的薄层被使用于蓝光LED。这种办法制作的LED灯运用寿数长,具有最佳强度的发光。可是,因为运用了稀土元素且制作进程杂乱,导致生产成本极高,是不行继续的。另一种办法是运用有机发光二极管(LED),让几种有机半导体层被夹在两个电极之间。与无机资料比较,这种LED灯功能较低、寿数较短。因而,最佳的解决方案就是将这两种办法结合起来,各取其长。

  FAU研讨人员现已成功发现这种结合--将嵌入橡胶类资料的荧光蛋白使用于LED中。来自FAU先进资料集群(EAM)的Rubén D. Costa博士和他的搭档Uwe Sonnewald博士共同研讨这项创造。

  凝胶床上的蛋白质

  Rubén D. Costa博士解释道,荧光蛋白结合所需求的元素。它们十分环保,且制作成本低。此外,蛋白质答应色彩设置--五颜六色或白色--都很简单操控。可是,有一个妨碍就是:蛋白质只在含水缓冲溶液中才干保持安稳,这就意味着运用规范的涂层工艺流程是不大可能的。研讨人员着重,还必须保证蛋白质在各种环境条件下安稳作业,比方较高温度或湿度条件下。

  他们的解决方案是开发一种新的涂层技能。凝胶中内嵌式的蛋白质由浓缩水蛋白溶液和一种高分子化合物构成。这种高分子结合水蛋白溶液,然后构成一种凝胶状网络,一起保证保存必要的水分。然后,将这种凝胶置于真空中枯燥,把它变成一种相似橡胶的资料,这样即可适用于多层涂层的发光二极管并维护蛋白质不受外部要素的影响。

  Rubén D. Costa博士兴奋地解释道:运用这种办法,咱们能够选用一种既环保又廉价的制作工艺来做出耐久、高效的白光LED。这是未来LED开展的一大壮举。

  超卓的研讨

  FAU先进资料集群大约有200名研讨人员正在开发新资料。功率型LED封装技能的要害工艺剖析,九大学科的研讨人员正在研讨90多个项目每个阶段的进程链,从根本分子到制品资料。这九大学科包含使用数学、化学和生物工程、化学、电气工程、计算机科学、医学、机械工程、物理学和资料科学。

  FAU于2010年树立EFI(Emerging Fields Initiative),旨在于前期阶段断定优异的跨学科研讨项目,给他们供给非官僚主义的资金支撑。通过前两轮的使用之后,到现在为止共有18个EFI项目取得合计1200万欧元的资金赞助。(Shirley译)

  

   LED照明

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