August 23, 2023
Stel je een dun digitaal scherm voor dat zo flexibel is dat je het om je pols kunt wikkelen en in elke richting kunt vouwen, of het op het stuur van je auto kunt buigen.Onderzoekers aan de Pritzker School of Molecular Engineering (PME) van de Universiteit van Chicago hebben een materiaal ontworpen dat kan worden gebogen of uitgerekt tot meer dan twee keer zijn oorspronkelijke lengte, terwijl ze ook fluorescerende patronen uitzenden.
Het in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Materials beschreven materiaal heeft een breed scala aan toepassingen, van draagbare elektronische apparaten en gezondheidssensoren tot opvouwbare computerschermen.
Sihong Wang, assistent-professor moleculaire techniek, zei: "Een van de belangrijkste componenten van bijna elke consumentenelektronica die we vandaag gebruiken, is het scherm.We hebben kennis uit vele verschillende gebieden gecombineerd om een nieuwe display technologie te creërenHij en professor Juan de Pablo leidde het onderzoek.
De Pablo voegde eraan toe: "Dit is het soort materiaal dat je nodig hebt om uiteindelijk een echt flexibel scherm te ontwikkelen.En ik hoop dat het vele technologieën kan bereiken waar we nog niet eens aan gedacht hebben.
De meeste high-end smartphones en een toenemend aantal televisieschermen maken gebruik van OLED-technologie (Organic Light Emitting Diode), waarmee kleine organische moleculen tussen geleiders worden geplaatst.Als de stroom aan isDeze technologie is energiezuiniger dan ouderwetse LED- en LCD-displays en is geprezen om haar heldere beelden.de moleculaire componenten van OLED hebben een strakke chemische binding en harde structuren.
Wang zei: "De materialen die momenteel worden gebruikt voor deze ultramoderne OLED-displays zijn erg broos; ze hebben geen rekbaarheid.Ons doel is om een polymeer te creëren dat OLED-electroluminescentie kan behouden maar rekbaarheid heeft.
Wang en de Pablo weten nu wat er nodig is om uitbreidbaarheid in materialen te injecteren - lange polymeren met flexibele moleculaire ketens,en welke moleculaire structuur nodig is voor organische materialen om licht zeer effectief uit te zendenZe gingen op zoek naar nieuwe polymeren die deze twee eigenschappen combineren.
We hebben atoommodellen kunnen ontwikkelen van nieuwe interessante polymeren. Met behulp van deze modellen hebben we gesimuleerd wat er gebeurt als je deze moleculen trekt en probeert ze te buigen.Nu we deze kenmerken op moleculair niveau begrijpen, hebben we een kader voor het ontwerpen van nieuwe materialen, waar flexibiliteit en luminescentie vermogen worden geoptimaliseerd
Na het beheersen van de berekening en voorspelling van nieuwe flexibele elektroluminescerende polymeren, maakten ze verschillende prototypes.helder, duurzaam en energiezuinig.
Een belangrijk kenmerk van hun ontwerp is het gebruik van "thermisch geactiveerde vertraagde fluorescentie", waardoor het materiaal elektrische energie efficiënt in licht kan omzetten.Het mechanisme van deze organische emissie van de derde generatie kan materialen leveren met dezelfde prestaties als de commerciële OLED-technologie.
Onderzoekers hebben eerder een rekbare neurale morfologie computer chip ontwikkeld die gezondheid kan verzamelen en analyseren op een flexibel verband
