用熒光蛋白生産LED工藝簡單成本低
- 發佈時間：2015-08-31 01:30:30 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報柏林8月30日電 （記者顧鋼）發光二極體（LED）的使用越來越廣泛，但目前生産白色發光二極體的兩種方法不是成本太高，就是産品使用壽命短，限制了該産業發展。最近，德國紐倫堡—埃朗根大學的研究人員利用熒光蛋白材料，開發出了一種新的生産工藝，使白色發光二極體的生産變得既簡單便宜，又安全環保，同時還使産品使用壽命大幅延長。
與白熾燈、鹵素燈等照明材料相比，白色發光二極體具有壽命長、能效高、環保及易維護的優點，但缺點是價格偏高，這主要是其生産工藝相對複雜所致。白色發光二極體的生産通常有兩種方法：一是在藍色發光二極體的表面涂上磷或稀土無機材料，此法生産的白色發光二極體使用壽命長、亮度好，但工藝比較複雜，而且成本較高；另一種是利用有機發光二極體，在兩個電極之間嵌入像三明治狀的多個有機半導體層，這種工藝相對簡單，但産品亮度和壽命要差。
一個理想的方法是將這兩種工藝結合起來，紐倫堡—埃朗根大學的研究人員就是基於這種想法來開展研究的。該大學先進材料工程系的柯斯塔博士與合成生物學教授紹內瓦爾德教授合作，發明瞭一種既簡單又廉價的生産工藝。他們將熒光蛋白涂在一種橡膠材料上，然後嵌入到發光二極體中。柯斯塔介紹説，熒光蛋白既環保又便宜，還容易調色，彩色或白色都可以控制。唯一的缺陷是熒光蛋白只有在緩沖水溶液中才穩定，所以無法在常規涂層工藝中應用。此外，研究人員還必須解決熒光蛋白在高溫、潮濕等不同環境下的穩定性問題。
為此，研究人員開發了一種新的涂層技術。他們將熒光蛋白涂在一種凝膠狀材料上，這種凝膠由蛋白水溶液及一種聚合物的共混物組成，聚合物的作用是使蛋白質水溶液連接到網狀凝膠上，並維持必要的濕度。他們通過真空乾燥使凝膠轉換成一種橡膠材料，然後將其用於白色發光二極體的多層涂層。柯斯塔稱，他們採用這種方法成功製成了壽命長、能效高、環保又廉價的白色發光二極體。他表示，這一生産工藝有望應用到下一代發光二極體的工業化生産中。
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