>
>
2023-05-31
Wyobraź sobie cienki wyświetlacz cyfrowy, tak elastyczny, że możesz go owinąć wokół nadgarstka i złożyć w dowolnym kierunku lub zgiąć na kierownicy samochodu.Naukowcy z Pritzker School of Molecular Engineering (PME) Uniwersytetu w Chicago zaprojektowali materiał, który można zgiąć na pół lub rozciągnąć do ponad dwukrotnie większej niż oryginalna długość, emitując jednocześnie fluorescencyjne wzory.
Materiał opisany w czasopiśmie naukowym Nature Materials ma szeroki zakres zastosowań, od urządzeń elektronicznych do noszenia i czujników zdrowia po składane ekrany komputerów.
Sihong Wang, adiunkt inżynierii molekularnej, powiedział: „Jednym z najważniejszych elementów prawie każdej elektroniki użytkowej, z której korzystamy obecnie, jest ekran wyświetlacza. Połączyliśmy wiedzę z wielu różnych dziedzin, aby stworzyć nową technologię wyświetlania”.On i profesor inżynierii molekularnej Juan de Pablo prowadzili badania.
De Pablo dodał: „To jest rodzaj materiału, którego potrzebujesz, aby ostatecznie opracować naprawdę elastyczny ekran. Ta praca jest rzeczywiście fundamentalna i mam nadzieję, że może osiągnąć wiele technologii, o których nawet nie myśleliśmy
Większość zaawansowanych smartfonów i coraz większa liczba wyświetlaczy telewizyjnych wykorzystuje technologię OLED (Organic Light Emitting Diode), która polega na umieszczaniu małych cząsteczek organicznych między przewodnikami.Gdy prąd jest włączony, małe cząsteczki emitują jasne światło.Ta technologia jest bardziej energooszczędna niż staromodne wyświetlacze LED i LCD i została doceniona za wyraźne obrazy.Jednak molekularne składniki OLED mają ścisłe wiązania chemiczne i twarde struktury.
Wang powiedział: „Materiały używane obecnie w tych najnowocześniejszych wyświetlaczach OLED są bardzo kruche; nie mają żadnej rozciągliwości. Naszym celem jest stworzenie polimeru, który może utrzymać elektroluminescencję OLED, ale ma rozciągliwość
Wang i de Pablo wiedzą teraz, co jest potrzebne do wstrzyknięcia rozciągliwości w materiały - długie polimery z elastycznymi łańcuchami molekularnymi i jaka struktura molekularna jest potrzebna, aby materiały organiczne bardzo skutecznie emitowały światło.Postanowili stworzyć nowe polimery łączące te dwie cechy.
Byliśmy w stanie opracować modele atomowe nowych interesujących nas polimerów, a dzięki tym modelom przeprowadziliśmy symulację tego, co dzieje się, gdy pociągniesz te cząsteczki i spróbujesz je zgiąć.Teraz, gdy rozumiemy te cechy na poziomie molekularnym, mamy ramy do projektowania nowych materiałów, w których elastyczność i zdolność luminescencji są zoptymalizowane
Po opanowaniu obliczeń i prognoz nowych elastycznych polimerów elektroluminescencyjnych wyprodukowali kilka prototypów.Zgodnie z przewidywaniami modelu, materiały te są elastyczne, rozciągliwe, jasne, trwałe i energooszczędne.
Kluczową cechą ich konstrukcji jest zastosowanie „termicznie aktywowanej opóźnionej fluorescencji”, która pozwala materiałowi wydajnie przekształcać energię elektryczną w światło.Mechanizm emitera organicznego trzeciej generacji może zapewnić materiały o takiej samej wydajności, jak komercyjna technologia OLED.
Naukowcy opracowali wcześniej rozciągliwe układy obliczeniowe morfologii neuronów, które mogą zbierać i analizować stan zdrowia na elastycznym bandażu
