Опрос
|
реклама
Быстрый переход
Учёные создали растягивающийся OLED-дисплей без потери яркости
20.01.2026 [12:54],
Павел Котов
Уже не первый год учёные пытаются найти способ изготовить OLED-дисплей, который мог бы сгибаться, скручиваться и растягиваться, сохраняя при этом яркое и стабильное свечение. С такими экранами можно было бы получить новый класс электроники, например, вплетать их в ткани одежды для вывода информации о скорости бегуна или о частоте сердечных сокращений. 
Источник изображения: Milo Galli / unsplash.com До настоящего момента приходилось делать выбор: чем сильнее растягивался материал, тем заметнее проседала яркость дисплея. Прорыв совершила группа учёных под руководством Юрия Гогоци (Yury Gogotsi) из Университета Дрекселя (США, штат Пенсильвания) — они разработали особый класс материалов MXenes, которые обеспечивают OLED-дисплеям сохранение яркости при значительном растяжении, например вдвое от исходного размера. Эти материалы, кроме того, преобразуют электричество в свет с рекордной квантовой эффективностью 17 %. Вместе с профессором Гогоци над проектом работал учёный-материаловед Тхэ У Ли (Tae-Woo Lee) из Сеульского национального университета. Обычно OLED-дисплей состоит из нескольких слоёв. Основу его составляет катод — он подаёт электроны на органические слои, которые служат проводниками заряда. По мере движения через эти слои электроны встречаются с дырками — квазичастицами положительного заряда от плёнки оксида индия-олова (ITO), выступающей в качестве анода. При объединении противоположных зарядов органический материал высвобождает энергию в виде света, образуя тем самым пиксели, из которых формируется изображение. Вся конструкция герметизируется стеклом, к которому приклеен анод, и именно в этом заключается проблема: стекло хрупкое. Студенты профессора Гогоци разработали прозрачную проводящую плёнку из MXene — этот сверхтонкий и гибкий материал обладает проводимостью на уровне металла. Он состоит из множества плоских слоёв, которые могут перемещаться относительно друг друга без изломов и разрывов. Плёнка толщиной всего 10 нм оказалась оптимальной заменой ITO. 
Источник изображения: Michael Maasen / unsplash.com В ходе экспериментов учёные под руководством Гогоци и Ли обнаружили, что наибольшее растяжение демонстрирует смесь MXene и серебряной нанопроволоки — до 200 % без потери яркости органических светодиодов. Плёнка из MXene оказалась не только более гибкой, чем ITO, — она помогла почти на порядок увеличить яркость за счёт повышения энергоэффективности контакта между верхним светоизлучающим органическим слоем и самой плёнкой; показатель в 17 % является рекордом для растяжимых OLED-дисплеев. Но на этом работа не закончилась. Группа корейских учёных разработала два дополнительных слоя для средней части OLED-дисплея: один направляет положительные заряды на светоизлучающий слой, обеспечивая более эффективное использование энергии, а второй способствует переработке потерянной энергии, которая обычно рассеивается, — таким образом повышается общая яркость дисплея даже при растяжении. Эластичность конструкции достигает 200 %. Способные удерживать яркость эластичные дисплеи смогут применяться во многих областях: в промышленности и робототехнике, в электронных компонентах одежды, в гаджетах и коммуникационном оборудовании. Однако наиболее перспективным, по мнению учёных, является направление мониторинга здоровья — с помощью таких экранов можно будет создавать устройства, более функциональные, чем современные умные часы. Впрочем, перед выводом этих дисплеев на рынок исследователям придётся решить ещё одну проблему, присущую всем эластичным OLED-дисплеям: существующие материалы не способны поддерживать световое излучение достаточно долго, чтобы удовлетворять нужды потребителей. Необходимо также найти эластичный герметизирующий материал, который защитит компоненты дисплея, не позволяя кислороду и влаге проникать внутрь. Разработана эластичная литийионная батарея — это путь к мягким роботам и гибкой носимой электронике
18.07.2024 [18:59],
Сергей Сурабекянц
На сегодняшний день создание «мягких» роботов и гибких носимых устройств сдерживается одним ключевым компонентом — аккумулятором. В статье для ACS Energy Letters исследователи из Китая утверждают, что разработали эластичный литий-ионный аккумулятор, который может растягиваться до 5000 % (в 51 раз!) от первоначальной длины, сохраняя способность удерживать полный заряд после 67 циклов. 
Источник изображений: Wang Et Al, ACS Energy Letters Учёные-материаловеды из Нанкинского университета почты и телекоммуникаций сообщают, что их батарея разработана на основе технологий и материалов для контактных линз. При создании батареи они использовали тонкую плёнку проводящей пасты, включающую углеродную сажу, серебряные нанопроводники и катодные и анодные материалы на основе лития. Снаружи плёнку защищают слои полидиметилсилоксана, прозрачного гибкого материала, который сохраняет форму, обеспечивая пластичность. Исследователи утверждают, что разработанный ими эластичный аккумулятор обладает на 600 % большей ёмкостью, чем сравнимая по размерам батарея с жидким электролитом. По их словам, в нескольких прототипах им удалось достичь относительно стабильной ёмкости в течение 1000 циклов зарядки с ухудшением на 1 % после первых 30 циклов. У сопоставимого аккумулятора с жидким электролитом деградация составила 16 % после того же количества циклов. При этом эластичную батарею можно было сгибать, скручивать или растягивать, не нарушая целостности материала.  Эластичный полидиметилсилоксан, из которого состоит большая часть аккумулятора, совершенно прозрачен, что предлагает широкий простор для использования в умных часах, одежде и незаметных медицинских носимых устройствах. Дальнейшее развитие этой технологии позволит применять эластичные батареи в складных, рулонных и растягиваемых дисплеях. |
© 1997—2026 Электронное периодическое издание "3ДНьюс" | Свидетельство о регистрации СМИ Эл ФС 77-22224
выдано Федеральной Службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
