在创造出一种新型弹性发光聚合物后,斯坦福大学的化学工程师开发了高亮度、有弹性的彩色可穿戴显示器。
今天的显示器——平面、刚性和易碎——缺乏重塑以交互响应用户的能力,但化学工程师鲍哲南和她的研究团队在发表于《Nature》。
它的全薄膜薄膜,可以在中或在弯曲或弯曲过程中产生。
他们的新型高亮度弹性发光聚合物的功能就像灯泡中的灯丝,该小组的最终显示器的最大亮度至少是手机的两倍,并且可以拉伸到原来长度的两倍而不会撕裂。
鲍说,可伸缩显示器可以提供一种新的交互式人机界面方式。我们可以看到图像并与之交互,然后显示可以根据我们的反应而改变。
大多数发光聚合物在拉伸时是僵硬的和破裂的。科学家可以通过添加弹性绝缘材料(例如橡胶)来增加其柔韧性,但这些添加剂会降低导电性,这需要聚合物使用危险的高电压来产生甚至微弱的光。
然而,大约三年前,博士后学者张志涛发现,一种名为 SuperYellow 的黄色发光聚合物与一种聚氨酯混合后,不仅变得柔软柔韧,而且还能发出更亮的光。
张表示,如果添加聚氨酯,会看到 SuperYellow 形成纳米结构。这些纳米结构非常重要。它们使脆性聚合物具有可拉伸性,并使聚合物发出更亮的光,因为纳米结构像鱼网一样连接在一起。
与添加橡胶不同,纳米级纤维的互连网不会抑制电流。在这一发现之后,该小组还创造了弹性红色、绿色和蓝色发光聚合物。
现在有了可拉伸的发光聚合物,该小组需要将电子显示器的其余成分层叠在一起。
鲍说,找出合适的材料使用真的很有挑战性。在电子方面,它们必须相互匹配才能为我们提供高亮度。但是它们还需要具有类似的良好机械性能,以使显示器具有可拉伸性。最后,为了制造,智涛必须想办法把这些层堆叠在一起,这样这个过程就不会降低亮度。
最终显示包含七层。两个外层是封装器件的基板。向内移动的是两个电极层,每个电极层后面都是电荷传输层。最后,发光层夹在中间。
当电流通过显示器时,一个电极将正电荷注入发光层,而另一个电极将带负电荷的电子注入其中。当这两种电荷相遇时,它们结合并进入能量激发状态。几乎紧接着,状态通过产生一个光子(一种光粒子)恢复正常。
得到的全聚合物薄膜可以粘附在手臂或手指上,并且在弯曲或弯曲过程中不会撕裂。这将允许可穿戴追踪器将其显示器直接连接到皮肤上。
Bao 看到了可拉伸显示器的多种其他潜在用途。例如,它可以用来制作可变形的交互式屏幕,甚至可以在地图上形成三维景观。
参与评论
登录后参与讨论 0/1000