August 23, 2023
Φανταστείτε μια λεπτή ψηφιακή οθόνη τόσο ευέλικτη που μπορείτε να την τυλίξετε γύρω από τον καρπό σας και να την διπλώσετε προς οποιαδήποτε κατεύθυνση, ή να την λυγίσετε στο τιμόνι του αυτοκινήτου σας.Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο στο Πρίτσκερ Σχολή Μοριακής Μηχανικής (PME) έχουν σχεδιάσει ένα υλικό το οποίο μπορεί να λυγίσει στα δύο ή να τεντωθεί σε περισσότερο από το διπλάσιο του αρχικού μήκους του, ενώ παράλληλα εκπέμπουν φθορίζοντα μοτίβα.
Το υλικό που περιγράφεται στο επιστημονικό περιοδικό Nature Materials έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, από φορητές ηλεκτρονικές συσκευές και αισθητήρες υγείας έως αναδιπλώσιμες οθόνες υπολογιστών.
Ο Sihong Wang, επίκουρος καθηγητής μοριακής μηχανικής, είπε: "Ένα από τα πιο σημαντικά στοιχεία σχεδόν κάθε καταναλωτικού ηλεκτρονικού εξοπλισμού που χρησιμοποιούμε σήμερα είναι η οθόνη.Έχουμε συνδυάσει γνώσεις από πολλούς διαφορετικούς τομείς για να δημιουργήσουμε μια νέα τεχνολογία οθόνηςΑυτός και ο καθηγητής μοριακής μηχανικής Χουάν ντε Πάμπλο ηγήθηκαν της έρευνας.
Ο De Pablo πρόσθεσε: "Αυτός είναι ο τύπος του υλικού που χρειάζεστε για να αναπτύξετε μια πραγματικά ευέλικτη οθόνη.Και ελπίζω να μπορεί να επιτύχει πολλές τεχνολογίες που δεν έχουμε σκεφτεί καν.
Τα περισσότερα έξυπνα τηλέφωνα υψηλής τεχνολογίας και ένας αυξανόμενος αριθμός οθονών τηλεόρασης χρησιμοποιούν τεχνολογία OLED (Οργανική Διοδίδα Εκπομπής Φωτός), η οποία συνδέει μικρά οργανικά μόρια μεταξύ των αγωγών.Όταν το ρεύμα είναι ενεργοποιημένοΗ τεχνολογία αυτή είναι πιο ενεργειακά αποδοτική από τις παλιομοδίτικες οθόνες LED και LCD και έχει επαινεθεί για τις καθαρές εικόνες της.τα μοριακά συστατικά των OLED έχουν στενό χημικό δεσμό και σκληρή δομή.
Ο Γουάνγκ είπε: "Τα υλικά που χρησιμοποιούνται σήμερα για αυτές τις υπερσύγχρονες οθόνες OLED είναι πολύ εύθραυστα· δεν έχουν καμία ελαστικότητα.Στόχος μας είναι να δημιουργήσουμε ένα πολυμερές που μπορεί να διατηρήσει την ηλεκτροφωτισμό των OLED αλλά να έχει τεντώσιμη
Ο Γουάνγκ και ο Ντε Πάμπλο γνωρίζουν τώρα τι χρειάζεται για να εγχυθεί η επεκτασιμότητα σε υλικά - μακρύ πολυμερή με ευέλικτες μοριακές αλυσίδες,και ποια μοριακή δομή είναι απαραίτητη για να εκπέμπουν πολύ αποτελεσματικά φως τα οργανικά υλικάΑποφάσισαν να δημιουργήσουν νέα πολυμερή που συνδυάζουν αυτά τα δύο χαρακτηριστικά.
Έχουμε καταφέρει να αναπτύξουμε ατομικά μοντέλα νέων πολυμερών ενδιαφέροντος, και μέσω αυτών των μοντέλων, έχουμε προσομοιώσει τι συμβαίνει όταν τραβάτε αυτά τα μόρια και προσπαθείτε να τα λυγίσετε.Τώρα που κατανοούμε αυτά τα χαρακτηριστικά σε μοριακό επίπεδο, έχουμε ένα πλαίσιο για το σχεδιασμό νέων υλικών, όπου η ευελιξία και η ικανότητα φωτισμού είναι βελτιστοποιημένες
Έχοντας κυριαρχήσει στον υπολογισμό και την πρόβλεψη νέων ευέλικτων ηλεκτροφωτιστικών πολυμερών, κατασκευάστηκαν διάφορα πρωτότυπα.φωτεινό, ανθεκτικό και ενεργειακά αποδοτικό.
Ένα βασικό χαρακτηριστικό του σχεδιασμού τους είναι η χρήση της "θερμικά ενεργοποιημένης καθυστερημένης φθορισμού", η οποία επιτρέπει στο υλικό να μετατρέπει αποτελεσματικά την ηλεκτρική ενέργεια σε φως.Ο μηχανισμός αυτού του οργανικού εκπομπέα τρίτης γενιάς μπορεί να παρέχει υλικά με τις ίδιες επιδόσεις με την εμπορική τεχνολογία OLED.
Οι ερευνητές έχουν προηγουμένως αναπτύξει ελαστικές νευρικές μορφολογικές υπολογιστικές τσιπ που μπορούν να συλλέγουν και να αναλύουν την υγεία σε ένα ευέλικτο επίδεσμο