贝博-科学家发明全球首款基于荧光蛋白的白光LED
2025-11-23

灯比平凡灯胆节省高达80%的能源,寿命是节能灯的五倍摆布。是以,它们愈来愈频仍地被当成光源来利用。然而,当前的制造工艺要末太昂贵,要末会致使LED灯寿命减短。可是白光LED仍有改善空间,佛罗里达年夜西洋年夜学(FAU)研究职员现已经开发出一种新的、不平常的制造要领:他们的LED灯年夜部门是由荧光卵白建造而成。

科学家发明全球首款基于荧光蛋白的白光LED

凝胶状收集重要由浓缩水卵白溶液及高份子化合物组成(图片来自Michael Weber)

LED灯是咱们一样平常糊口的主要构成部门,不管是于家里、路灯,还有是交通讯号灯及显示屏。它们有许多长处,如利用寿命长、 高效节能、 环保等。然而,制造白光LED是极为繁杂的。

发明完善联合

今朝的研究重要有两种方式,将来均可以用来制造白光LED。但它们各有其不足的地方。第一种要领,磷或者稀土元素等无机质料的薄层被运用在蓝光LED。这类要领制造的LED灯利用寿命长,拥有最好强度的发光。然而,因为利用了稀土元素且制造历程繁杂,致使出产成本极高,是不成连续的。另外一种要领是利用有机发光二极管(LED),让几种有机半导体层被夹于两个电极之间。与无机质料比拟,这类LED灯机能较低、寿命较短。是以,最好的解决方案就是将这两种要领联合起来,各取其长。

FAU研究职员现已经乐成发明这类联合--将嵌入橡胶类质料的荧光卵白运用在LED中。来自FAU进步前辈质料集群(EAM)的Rub n D. Costa博士及他的同事Uwe Sonnewald博士配合研究这项发现。

凝胶床上的卵白质

Rub n D. Costa博士注释道,荧光卵白联合所需要的元素。它们很是环保,且制造成本低。此外,卵白质答应颜色设置--彩色或者白色--都很轻易节制。然而,有一个障碍就是:卵白质只于含水缓冲溶液中才能连结不变,这就象征着利用尺度的涂层工艺流程是不年夜可能的。研究职员夸大,还有必需确保卵白质于各类情况前提下不变事情,好比较高温度或者湿度前提下。

他们的解决方案是开发一种新的涂层技能。凝胶中内嵌式的卵白质由浓缩水卵白溶液及一种高份子化合物组成。这类高份子联合水卵白溶液,从而形成一种凝胶状收集,同时确保保留须要的水份。然后,将这类凝胶置在真空中干燥,把它酿成一种近似橡胶的质料,如许便可合用在多层涂层的发光二极管并掩护卵白质不受外部因素的影响。

Rub n D. Costa博士高兴地注释道: 利用这类要领,咱们可以采用一种既环保又廉价的制造工艺来做出长期、高效的白光LED。这是将来LED成长的一年夜创举。

精彩的研究

FAU进步前辈质料集群约莫有200名研究职员正于开发新质料。九年夜学科的研究职员正于研究90多个项目每一个阶段的历程链,从基天职子到制品质料。这九年夜学科包括运用数学、化学及生物工程、化学、电气工程、计较机科学、医学、机械工程、物理学及质料科学。

FAU在2010年成立EFI(Emerging Fields Initiative),旨于在初期阶段确定优异的跨学科研究项目,给他们提供非权要主义的资金撑持。颠末前两轮的运用以后,到今朝为止共有18个EFI项目得到总计1200万欧元的资金资助。(Shirley译)

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