Ультратонкий «E-Skin» Превращает Вашу Руку В Электронный Дисплей

{h1}

Ваш смартфон мог бы однажды быть заменен электронным дисплеем, ламинированным на тыльной стороне ладони, если изобретатели новой ультратонкой «электронной кожи» найдут свой путь.

Ваш смартфон мог бы однажды быть заменен электронным дисплеем, ламинированным на тыльной стороне ладони, если изобретатели новой ультратонкой «электронной кожи» найдут свой путь.

Японские ученые впервые продемонстрировали сверхгибкий дисплей с электронной оболочкой (или электронной оболочкой), изготовленный из органической электроники, который не разрушается при воздействии воздуха. И что особенно важно, исследователи использовали процессы, аналогичные способу изготовления органических светодиодных дисплеев (OLED) для обычных смартфонов и телевизоров.

Органическая электроника, изготовленная из углеродных полимеров, имеет большие перспективы для носимых устройств, поскольку они намного легче и гибче, чем традиционная электроника, изготовленная из неорганических материалов, таких как кремний и золото. Но OLED и детекторы органического света обычно разлагаются в воздухе, поэтому им обычно требуются громоздкие защитные покрытия, которые снижают их гибкость. [Биоэлектроника тела: 5 технологий, которые могут слиться с вами]

Теперь команда из Токийского университета разработала уникальный метод создания защитного покрытия, которое может защитить электронные компоненты от воздуха, оставаясь достаточно тонким, чтобы оставаться гибким.

«Наша электронная кожа может быть непосредственно ламинирована на поверхность кожи, что позволяет нам функционализировать кожу человека с помощью электроники», - сказал Такао Сомея, профессор кафедры электротехники и электроники в Токийском университете, и автор статьи. О новом устройстве опубликовано 15 апреля в журнале Science Advances.

«Мы думаем, что функционализация скина может заменить смартфон в будущем», - сказал Сомея в интервью WordsSideKick.com. «Когда вы носите iPhone, это громоздкое устройство. Но если вы настраиваете свой собственный скин, вам не нужно ничего носить с собой, и информацию легко получить где угодно и когда угодно».

Предыдущие органические электронные дисплеи были построены с использованием стеклянных или пластиковых базовых материалов или подложек, но их гибкость была ограничена их толщиной. Другие, более тонкие версии были изготовлены, однако, эти материалы не были достаточно стабильными, чтобы выдержать на воздухе более нескольких часов.

Группа Someya смогла продлить срок службы устройства до нескольких дней, создав защитную пленку, называемую пассивирующим слоем, который состоит из чередующихся слоев неорганического оксинитрида кремния и органического парилена. Исследователи утверждают, что пленка защищает устройство от повреждения кислородом и водяным паром, но она настолько тонкая, что все устройство имеет толщину всего 3 микрометра (миллионные доли метра) и обладает высокой гибкостью. Для сравнения, прядь волос толщиной около 40 микрометров.

По словам Сомеи, такие тонкие подложки могут быть легко деформированы с помощью высокоэнергетических процессов, необходимых для производства ультратонких прозрачных электродов, соединяющих компоненты. Итак, второе новшество группы состояло в том, чтобы оптимизировать эти процессы, чтобы снизить требуемую энергию до уровня, который не повредил ультратонкие материалы.

В ближайшем будущем эта технология может быть использована для мониторинга здоровья людей, сказал Сомея. Чтобы продемонстрировать его потенциал, его команда создала устройство, состоящее из красного и зеленого ОСИД и детектора света, который мог бы контролировать концентрацию кислорода в крови человека, когда электронная кожа ламинируется на палец человека с помощью очень гибкой клейкой ленты. [Бионические Люди: Топ 10 Технологий]

Ученые также создали как цифровые, так и аналоговые дисплеи, которые можно ламинировать на кожу, и все устройства были достаточно гибкими, чтобы искажать и смять в ответ на движения тела, не теряя своей функциональности.

«Потенциал использует диапазон от отображения информации до оптической характеристики кожи», - сказал Джон Роджерс, профессор материаловедения и инженерии в Университете Иллинойса, который также занимается разработкой электронной кожи, но не участвовал в новом исследовании. «Возможности для будущих исследований в этом контексте включают разработку систем электропитания и беспроводных схем для передачи данных и управления».

Используя материалы и процессы, которые уже используются при промышленном производстве OLED-дисплеев, Сомея сказал, что работа группы должна быть в состоянии плавно перейти к крупномасштабному производству.

Хёнхьюб Ко, доцент химического машиностроения в Национальном институте науки и технологий Ульсана в Южной Корее, который также занимается исследованиями электронной кожи, согласен с тем, что этот метод может в конечном итоге применяться для производства коммерческих продуктов.

«Формирование ультратонкого и гибкого пассивирующего слоя является сложной задачей», - сказал Ко WordsSideKick.com. «Процесс их изготовления включает в себя нанесение покрытий на растворы и методы химического осаждения из паровой фазы, и, следовательно, их можно расширить для коммерческих продуктов».

Следуйте Живой Науке @wordssidekick, facebook, Оригинальная статья о WordsSideKick.com.





RU.WordsSideKick.com
Все права защищены!
Перепечатка материалов разрешена только с простановкой активной ссылки на сайт RU.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RU.WordsSideKick.com