發光二極管（LED）的使用越來越廣泛，但目前生產白色發光二極管的兩種方法不是成本太高，就是產品使用壽命短，限制了該產業發展。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產工藝，使白色發光二極管的生產變得既簡單便宜，又安全環保，同時還使產品使用壽命大幅延長。
 

發光二極管
 

    與白熾燈、鹵素燈等照明材料相比，白色發光二極管具有壽命長、能效高、環保及易維護的優點，但缺點是價格偏高，這主要是其生產工藝相對復雜所致。白色發光二極管的生產通常有兩種方法：一是在藍色發光二極管的表面涂上磷或稀土無機材料，此法生產的白色發光二極管使用壽命長、亮度好，但工藝比較復雜，而且成本較高；另一種是利用有機發光二極管，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，但產品亮度和壽命要差。

    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于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，發明了一種既簡單又廉價的生產工藝。他們將熒光蛋白涂在一種橡膠材料上，然后嵌入到發光二極管中。柯斯塔介紹說，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，并維持必要的濕度。他們通過真空干燥使凝膠轉換成一種橡膠材料，然后將其用于白色發光二極管的多層涂層。柯斯塔稱，他們采用這種方法成功制成了壽命長、能效高、環保又廉價的白色發光二極管。他表示，這一生產工藝有望應用到下一代發光二極管的工業化生產中。

    原文：Bioinspired Hybrid White Light-Emitting Diodes

責任編輯：李玲珊

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