Inginerii au inventat un semiconductor realizat dintr-un material hibrid subțire flexibil, care poate fi folosit pentru afișaje pe dispozitive electronice în viitorul apropiat.
Inginerii de la marile corporații s-au gândit să proiecteze un ecran de afișare pliabil și flexibil pentru electronice Dispozitive precum computerele și telefoanele mobile. Scopul este un ecran de afișare care să se simtă ca o hârtie, adică să fie îndoit, dar să funcționeze și electronic. Samsung, unul dintre cei mai mari producători de telefoane mobile din lume, va lansa, probabil, un telefon mobil flexibil foarte curând. Ei au dezvoltat un flexibil organic panou cu diode emițătoare de lumină (OLED) care are o suprafață indestructibilă. Este ușor, dar dur și robust și poate rezista la temperaturi ridicate. Caracteristica sa cea mai remarcabilă ar fi că acest afișaj nu se va rupe sau nu va fi deteriorat dacă dispozitivul cade – cea mai mare provocare cu care se confruntă astăzi designerii de afișaje pentru telefoane mobile. Un ecran LCD obișnuit continuă să se afișeze chiar și atunci când este îndoit, dar lichidul din interiorul acestuia devine nealiniat și, prin urmare, este afișată o imagine distorsionată. Noul ecran OLED flexibil ar putea fi îndoit sau curbat fără a distorsiona afișajul, cu toate acestea, tot nu va fi complet pliabil. Flexibilitatea poate fi crescută și mai mult prin utilizarea nanofirelor mai flexibile în viitor. Un afișaj cu diode emițătoare de lumină cu puncte cuantice este mai flexibil datorită utilizării nanocristalelor pentru a produce lumină clară de înaltă calitate. Ecranele trebuie încă încapsulate în sticlă sau alt material pentru protecție.
Un nou material pentru a construi ecrane flexibile
Într-un studiu recent publicat în Materiale avansate inginerii de la Universitatea Națională Australiană (ANU) au dezvoltat pentru prima dată un semiconductor realizat din organic și material anorganic care transformă eficient electricitatea în lumină. Acest semiconductor este ultra-subțire și foarte flexibil, făcându-l unic. The organic parte a dispozitivului, o parte importantă a semiconductorului are o grosime de doar un atom. Partea anorganică este, de asemenea, mică, de aproximativ doi atomi. Materialul a fost construit printr-un proces numit „depunere chimică de vapori”, similar cu construirea unei structuri tridimensionale dintr-o descriere 3D. Semiconductorul nu se vede cu ochiul liber, se sprijină între electrozii de aur pe un cip de dimensiunea 2cm x 1cm având un tranzistor funcțional. Un astfel de cip poate conține mii de circuite de tranzistori. Electrodul servește ca punct de intrare și de ieșire a energiei electrice. Odată construit, proprietățile opto-electronice și electrice ale materialului au fost caracterizate. Această structură hibridă a organic și componentele anorganice transformă electricitatea în lumină care oferă apoi afișare pe telefoanele mobile, televizoare și alte dispozitive. Emisia de lumină este văzută a fi mai clară și mai bună pentru afișajele cu rezoluție mai mare.
Un astfel de material poate fi folosit în viitorul apropiat pentru a face dispozitivele flexibile - de exemplu telefoanele mobile. Deteriorarea ecranului sau a afișajului este foarte frecventă la telefoanele mobile și acest material poate veni în ajutor. Odată cu popularitatea și cererea de telefoane inteligente cu ecrane mai mari în creștere, necesitatea orei este de a avea durabilitate, astfel încât afișajul să nu fie predispus la zgârieturi, ruperi sau căderi etc. Structura hibridă este avantajoasă din punct de vedere al eficienței față de semiconductorii tradiționali care sunt realizat în întregime din silicon. Acest material ar putea fi folosit pentru a construi ecrane pentru telefoane mobile, televiziune, console digitale etc. și poate construi computere într-o zi și sau pentru a face un telefon mobil la fel de puternic ca un supercomputer. Cercetătorii lucrează deja la producerea acestui semiconductor la scară mai mare, astfel încât să poată fi comercializat.
Abordarea deșeurilor electronice
Se estimează că în 2018 se vor produce un total de aproape 50 de milioane de tone de deșeuri electronice (e-waste) și o cantitate foarte limitată ar fi reciclată. Deșeurile electronice reprezintă dispozitive și echipamente electronice care au ajuns la sfârșitul vieții și trebuie aruncate, inclusiv computere vechi, echipamente electronice de birou sau de divertisment, telefoane mobile, televizor etc. Cantitatea masivă de deșeuri electronice reprezintă o amenințare imensă pentru mediu. și este obligat să provoace daune ireversibile resurselor noastre naturale și împrejurimilor. Această descoperire este un punct de plecare pentru proiectarea dispozitivelor electronice care prezintă performanțe ridicate, dar care sunt fabricate din organic materiale „bio”. Dacă telefoanele mobile ar fi făcute dintr-un material flexibil, ar fi mai ușor de reciclat. Acest lucru va reduce cantitatea de deșeuri electronice generate anual pe tot globul.
Viitorul dispozitivelor electronice pliabile și flexibile va fi foarte entuziasmant. Inginerii se gândesc deja la afișaje rulabile, unde dispozitivele pot fi rulate ca un scroll. Cel mai avansat tip de ecran de afișare ar fi cel care se poate plia, curba sau chiar zdrobi ca hârtia, dar poate continua să afișeze imagini îngrijite. Un alt domeniu este utilizarea materialelor „auxtetice” care devin mai groase atunci când sunt întinse și care pot absorbi impacturi de energie ridicată și se pot auto-realinia pentru a corecta orice distorsiune. Astfel de dispozitive ar fi ușoare, dar flexibile.
***
{Puteți citi lucrarea originală de cercetare făcând clic pe linkul DOI de mai jos în lista surselor citate}
Sursa (s)
Sharma A și colab. 2018. Pompare eficientă și dependentă de strat de excitație în heterostructuri organice-anorganice de tip I atomic subțiri. Materiale avansate. 30(40).
https://doi.org/10.1002/adma.201803986
***
