Еластични, гъвкави светодиоди обещават революция в електрониката(снимка: CC0 Public Domain) Усилията

Еластични, гъвкави светодиоди дават обещание гражданска война в електрониката
(снимка: CC0 Public Domain)

Усилията на редица производители да предложат сгъваеми телефони докара до появяването на огъващи се екрани, само че те към момента са тромави и не изключително гъвкави. А какво ще стане, в случай че можем да навием мобилния си телефон на рулце и да го пъхнем в портфейла си? Или пък, в случай че нямаме джоб, да го навием на китката си и да го носим като гривна?

Следващата стъпка в цифровите екрани, която се създава в Инженерното учебно заведение МакКелви във Вашингтонския университет в Сейнт Луис, може да направи това действителност. Изследователи в лабораторията на Чуан Ванг, помощник в катедрата по електротехника и редовно инженерство в Престън М. Грийн, са разработили нов материал, който има най-добрите качества от LED и OLED технологиите. Производствената технология пък разчита на мастиленоструен принтер.

Органичните светодиоди, направени от дребни молекули или полимерни материали, са евтини и гъвкави. „ Можете да ги огънете или разтегнете – но те имат релативно ниска продуктивност и къс живот “, сподели Ванг, представен от. „ Неорганичните светодиоди като microLED са с висока продуктивност, супер ярки и доста надеждни, само че не са гъвкави и са много скъпи. Това, което направихме, е органично-неорганично съединяване. То събира най-хубавото от двата свята “.

Учените са използвали избран вид бистър материал, наименуван перовскит от железен халид, въпреки и с известно усъвършенстване. Вместо обичайното нанасяне на перовскитната субстанция върху субстрата посредством ролков механизъм, учените решили да използват мастиленоструен принтер. Така се пести материал, защото перовскитът може да бъде подаден единствено там, където е нужен, с прецизността, с която се отпечатват буквите и цифрите върху лист хартия. Процесът е е доста по-бърз, намалявайки времето за произвеждане от повече от пет часа на по-малко от 25 минути.
още по тематиката
Друго преимущество от потреблението на метода за мастилено-струен щемпел има капацитета да промени бъдещето на електрониката: перовскитът може да бъде отпечатан върху разнообразни нетрадиционни субстрати.

За да е гъвкав подобен дисплей обаче, отпечатването на твърдите светодиоди върху меката подложка няма да свърши работа. Самите светодиоди би трябвало да бъдат гъвкави. Перовскитът не е такъв.

Водещият автор Джиний Джао, претендент за докторантура в лабораторията на Ванг, успял да реши казуса посредством вграждане на неорганичните кристали на перовскита в органична полимерна матрица, направена от полимерни свързващи субстанции. Така завършените PeLED мостри се оказват еластични и разтегливи по природа.

Звучи елементарно, само че достижението е резултат от битка с редица провокации. Сред тях най-голямо е предпазването от разбъркване на другите пластове материал, които са подредени сходно на сандвич, с цел да се реализира мечтаният резултат. В последна сметка това също е решено, а сега Службата за ръководство на технологиите при Университета има чакащ патент за технологията и метода на произвеждане.

Въпросните PeLED дисплеи може да са единствено първата стъпка от гражданска война в електрониката: стените, да вземем за пример, биха обезпечили осветяване или даже дарба да показват филми. Подобни екрани могат да се употребяват за основаване на устройства за леки носими устройства, които са гъвкави и в същото време лесни за произвеждане.