מאת: דפנה חיים לנגפורד
קבוצת החוקרים מדרום קוריאה פועלת לפיתוח תאורת LED יעילה וזולה יותר. החוקרים מקווים כי חקר מבנה איבר ההארה של הגחלילית וחיקויו יאפשר זאת.
קבוצת החוקרים מדרום קוריאה פועלת לפיתוח תאורת LED יעילה וזולה יותר. החוקרים מקווים כי חקר מבנה איבר ההארה של הגחלילית וחיקויו יאפשר זאת.
צוות חוקרים מדרום קוריאה מפתח מערכת הארה יעילה מאוד בהשראת הארה טבעית בטבע- ביולומיניסציה (Bioluminescence)
בטבע קיימים מספר אורגניזם המסוגלים ליצור הבזקי אור. פרט לגחלילית ולחיפושיות מאירות שונות, טוענים כי 90% מבעלי החיים הקיימים בעומק הים מייצרים אור ברמה כלשהיא. ליצירת האור על ידי בעלי חיים תפקידים שונים: הסוואה בסביבות חיים מסוימות, משיכה של טרף או משיכה בתהליך החיזור, דחייה וכמובן תקשורת בין פרטים שונים. יצירת האור, הביולומינסציה, היא תוצאה של ריאקציה כימית יעילה מאוד של הפיכת אנרגיה כימית לאנרגית אור. ברוב המקרים, מעורב בביולומינסציה הפיגמנט לוציפירין, שמחומצן על ידי האנזים לוציפראז ליצירת הבזק האור. בגחלילית, הבזקי האור מקורם בתהליך זה, המתרחש צמוד לבטן הגחלילית.
בטבע קיימים מספר אורגניזם המסוגלים ליצור הבזקי אור. פרט לגחלילית ולחיפושיות מאירות שונות, טוענים כי 90% מבעלי החיים הקיימים בעומק הים מייצרים אור ברמה כלשהיא. ליצירת האור על ידי בעלי חיים תפקידים שונים: הסוואה בסביבות חיים מסוימות, משיכה של טרף או משיכה בתהליך החיזור, דחייה וכמובן תקשורת בין פרטים שונים. יצירת האור, הביולומינסציה, היא תוצאה של ריאקציה כימית יעילה מאוד של הפיכת אנרגיה כימית לאנרגית אור. ברוב המקרים, מעורב בביולומינסציה הפיגמנט לוציפירין, שמחומצן על ידי האנזים לוציפראז ליצירת הבזק האור. בגחלילית, הבזקי האור מקורם בתהליך זה, המתרחש צמוד לבטן הגחלילית.
במהלך המחקר גילו החוקרים כי המבנה הקוטיקולרי (השכבה החיצונית של החרק) של בטן הגחלילית בנוי משכבות רבות במבנה מאורגן. באמצעות מיקרוסקופיה אלקטרונית ואנליזה נומרית, מצאו החוקרים שמבנה השכבות פועל כמבנה אנטי רפלקטיבי, שמצמצם את איבוד האור ומגביר את יעילות ההארה. החוקרים יצרו דגם מלאכותי המשמש כעדשת תאורת LED. המבנה הננו-סטרוקטורלי, של פני השטח של עדשת ה LED שפותח בהשראת הגחלילית, להבדיל ממשטח בעל פני שטח חלקים, מגביר באופן משמעותי את מעבר האור הנראה בהשוואה לציפויים אנטירפלקטוריים רגילים.
מבנה ננו-סטרוקטורלי ייחודי של פני שטח בטבע בא לידי ביטוי בישומים רבים בתחומים שונים ומגוונים: פני השטח של עור הכריש ניחן ביכולות אנטיבקטריליות, המבנה הננו-סטרוקטורלי של כנפי פרפר המורפו המקנה צבעוניות מבנית מרהיבה, פני השטח של עלה הלוטוס המאפשרים יכולת ניקוי עצמית, פני השטח של קוטיקולת בטן הגחלילית מגביר את האור בצורה יעילה ועוד. חיקוי המבנים הננו-סטרוקטורלים מאפשר לא רק פיתוח יישומים חדשניים אלא גם יישומים סביבתיים בעלי יעילות רבה בניצול החומר או האנרגיה.
למידע נוסף
