Stellen Sie sich einen dünnen digitalen Display vor, der so flexibel ist, dass man ihn um das Handgelenk wickeln und in jede Richtung falten kann, oder ihn am Lenkrad des Autos biegen kann.Forscher der Pritzker-Schule für Molekulartechnik der Universität Chicago (PME) haben ein Material entwickelt, das sich in zwei Hälften biegen oder mehr als doppelt so lang wie ursprünglich dehnen lässt, während sie gleichzeitig fluoreszierende Muster emittieren.
Das in der Fachzeitschrift Nature Materials beschriebene Material hat eine Vielzahl von Anwendungen, von tragbaren elektronischen Geräten und Gesundheitssensoren bis hin zu faltbaren Computerbildschirmen.
Sihong Wang, Assistenzprofessor für molekulare Technik, sagte: "Eine der wichtigsten Komponenten von fast jeder Konsumelektronik, die wir heute verwenden, ist der Bildschirm.Wir haben Wissen aus vielen verschiedenen Bereichen kombiniert, um eine neue Anzeigetechnologie zu schaffen.Er und der Professor für molekulare Technik Juan de Pablo führten die Forschung.
De Pablo fügte hinzu: "Dies ist die Art von Material, das man braucht, um letztendlich einen wirklich flexiblen Bildschirm zu entwickeln.und ich hoffe, dass es viele Technologien erreichen kann, an die wir noch nicht einmal gedacht haben.
Die meisten High-End-Smartphones und eine wachsende Anzahl von Fernsehbildschirmen verwenden OLED-Technologie (Organic Light Emitting Diode), die kleine organische Moleküle zwischen Leitern schließt.Wenn der Strom an istDiese Technologie ist energieeffizienter als die altmodischen LED- und LCD-Displays und wurde für ihre klaren Bilder gelobt.Die molekularen Komponenten von OLED haben enge chemische Bindungen und harte Strukturen.
Wang sagte: "Die Materialien, die derzeit für diese hochmodernen OLED-Displays verwendet werden, sind sehr zerbrechlich; sie haben keine Dehnbarkeit.Unser Ziel ist es, ein Polymer zu entwickeln, das OLED-Elektrolumineszenz beibehält, aber Dehnbarkeit hat.
Wang und de Pablo wissen jetzt, was nötig ist, um Material erweiterbar zu machen - lange Polymere mit flexiblen molekularen Ketten,und welche molekulare Struktur für organische Materialien benötigt wird, um Licht sehr effektiv zu emittierenSie wollten neue Polymere entwickeln, die diese beiden Eigenschaften kombinieren.
Wir konnten Atommodelle für neue interessante Polymere entwickeln, und durch diese Modelle haben wir simuliert, was passiert, wenn man diese Moleküle zieht und versucht, sie zu biegen.Jetzt, da wir diese Eigenschaften auf molekularer Ebene verstehen, haben wir einen Rahmen für die Gestaltung neuer Materialien, bei denen Flexibilität und Leuchtfähigkeit optimiert werden
Nachdem sie die Berechnung und Vorhersage neuer flexibler elektro-lumineszierender Polymere beherrscht hatten, stellten sie mehrere Prototypen her.hell, langlebig und energieeffizient.
Ein wesentliches Merkmal ihrer Konstruktion ist die Verwendung einer "thermisch aktivierten verzögerten Fluoreszenz", die es dem Material ermöglicht, elektrische Energie effizient in Licht umzuwandeln.Der Mechanismus dieses organischen Emitters der dritten Generation kann Materialien mit der gleichen Leistung wie die kommerzielle OLED-Technologie liefern.
Forscher haben zuvor dehnbare Neuronalmorphologie-Computing-Chips entwickelt, die Gesundheit auf einem flexiblen Verband sammeln und analysieren können
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