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可拉伸的彈性顯示屏，有望重塑電子顯示器格局

文章來源：賢集網更新時間：2022-03-25 15:09:08

沒人會想到弄壞他們的智能手機、電視或其他電子設備。如今的顯示器扁平、僵硬、脆弱，無法重塑以交互方式響應用戶。

斯坦福大學化學工程師鮑振安和她的研究團隊一直在開發一種顯示器，以改變這種狀況。這是一項旨在制造柔軟、有彈性的“皮膚啟發”電子產品的總體任務的一部分。現在，經過三年多的工作，他們在3月23日發表在《自然》雜志上的一篇新論文中展示了一種可伸縮、可能可重塑的顯示器的原理證明。

他們的發明取決于一種生產高亮度彈性發光聚合物方法的發現，這種聚合物的功能類似于燈泡中的燈絲。該組織最終的展示完全由彈性聚合物和合成塑料材料制成。該設備的最大亮度至少是手機的兩倍，并且可以拉伸到原來長度的兩倍而不會撕裂。

“可伸縮顯示器可以提供一種人機交互界面的新方式，我們可以看到圖像并與之交互，然后顯示可以根據我們的反應而改變。”工程學院教授、該論文資深作者鮑說。

啟發性的發現

大多數發光聚合物都很硬，拉伸時會開裂。科學家們可以通過添加橡膠等彈性絕緣材料來增加它們的柔韌性。但這些添加劑會降低導電性，這需要聚合物使用危險的高電壓來產生甚至微弱的光線。

然而，大約三年前，博士后學者張志濤發現，一種名為“超黃”的黃色發光聚合物，在與一種聚氨酯（一種彈性塑料）混合時，不僅變得柔軟柔韌，而且發出更亮的光。

如果我們加入聚氨酯，我們會看到超黃色的納米結構，這些納米結構非常重要。它們使易碎的聚合物可拉伸，并使聚合物發出更亮的光，因為納米結構像魚網一樣連接在一起。與添加橡膠不同的是，使超黃色有彈性的納米纖維互連網絡不會抑制電流，而電流是開發明亮顯示屏的關鍵。在這一發現之后，該小組還創造了彈性的紅色、綠色和藍色發光聚合物。

層疊

現在有了可拉伸發光聚合物，該小組需要將電子顯示屏的剩余成分分層。

找到合適的材料來使用真的很有挑戰性，在電子方面，它們必須相互匹配，以提供高亮度。但是，它們還需要具有類似的良好機械性能，以使顯示器具有可伸縮性。最后，在制造過程中，志濤必須找到一種方法，將各層堆疊在一起，以便該過程不會降低亮度。

最終顯示包含七層。兩個外層是封裝設備的兩個基板。向內移動的是兩個電極層，每個電極層后面是電荷傳輸層。最后，發光層夾在中間。

當電流通過顯示器時，一個電極向發光層注入正電荷，稱為空穴，而另一個電極向發光層注入負電荷電子。當這兩種電荷相遇時，它們結合并進入能量激發狀態。幾乎就在那之后，狀態通過產生一個光子——一個光粒子——而恢復正常。

由此產生的全聚合物薄膜可以粘附在手臂或手指上，在彎曲或彎曲時不會撕裂。這將使可穿戴跟蹤器的顯示器直接連接到皮膚上。

Bao看到了可伸縮顯示器的多種潛在用途。它可以用來制作可重塑的交互屏幕，甚至在地圖上形成三維景觀。

想象一下，在一個顯示屏上，你既能看到屏幕上的三維物體，也能感覺到屏幕上的三維物體，這將是一種全新的遠程互動方式。

原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_507567.html
來源：賢集網
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