August 23, 2023
Hãy tưởng tượng một màn hình kỹ thuật số mỏng linh hoạt đến nỗi bạn có thể quấn nó quanh cổ tay và gấp theo bất kỳ hướng nào, hoặc uốn cong nó trên tay lái xe của bạn.Các nhà nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật phân tử Pritzker của Đại học Chicago (PME) đã thiết kế một vật liệu có thể uốn cong một nửa hoặc kéo dài gấp đôi chiều dài ban đầu, trong khi cũng phát ra các mẫu huỳnh quang.
Vật liệu được mô tả trong tạp chí khoa học Nature Materials có nhiều ứng dụng, từ các thiết bị điện tử đeo và cảm biến sức khỏe đến màn hình máy tính gấp.
Sihong Wang, trợ lý giáo sư kỹ thuật phân tử, nói: "Một trong những thành phần quan trọng nhất của hầu hết các thiết bị điện tử tiêu dùng mà chúng ta sử dụng ngày nay là màn hình hiển thị.Chúng tôi đã kết hợp kiến thức từ nhiều lĩnh vực khác nhau để tạo ra một công nghệ hiển thị mớiÔng và giáo sư kỹ thuật phân tử Juan de Pablo dẫn đầu nghiên cứu.
De Pablo nói thêm, "Đây là loại vật liệu bạn cần để cuối cùng phát triển một màn hình thực sự linh hoạt.và tôi hy vọng nó có thể đạt được nhiều công nghệ mà chúng ta thậm chí không nghĩ đến
Hầu hết các điện thoại thông minh cao cấp và ngày càng có nhiều màn hình truyền hình sử dụng công nghệ OLED (Organic Light Emitting Diode), kết hợp các phân tử hữu cơ nhỏ giữa các dây dẫn.Khi dòng điện được bậtCông nghệ này tiết kiệm năng lượng hơn so với màn hình LED và LCD cũ và đã được ca ngợi vì hình ảnh rõ ràng.Các thành phần phân tử của OLED có liên kết hóa học chặt chẽ và cấu trúc cứng.
Wang nói, "Các vật liệu hiện đang được sử dụng cho các màn hình OLED hiện đại này rất mong manh; chúng không có bất kỳ khả năng kéo dài nào.Mục tiêu của chúng tôi là tạo ra một polyme có thể duy trì điện chiếu sáng OLED nhưng có khả năng kéo dài
Wang và de Pablo bây giờ biết những gì cần thiết để tiêm khả năng mở rộng vào vật liệu - polyme dài với chuỗi phân tử linh hoạt,và cấu trúc phân tử cần thiết cho các vật liệu hữu cơ để phát ra ánh sáng rất hiệu quảHọ bắt đầu tạo ra các polymer mới kết hợp hai đặc điểm này.
Chúng tôi đã có thể phát triển các mô hình nguyên tử của các polymer thú vị mới, và thông qua các mô hình này, chúng tôi đã mô phỏng những gì xảy ra khi bạn kéo các phân tử này và cố gắng uốn cong chúng.Bây giờ chúng ta hiểu những đặc điểm này ở cấp độ phân tử, chúng tôi có một khuôn khổ để thiết kế vật liệu mới, nơi tính linh hoạt và khả năng phát sáng được tối ưu hóa
Sau khi làm chủ tính toán và dự đoán các polymer điện chiếu linh hoạt mới, họ đã sản xuất một số nguyên mẫu.sáng, bền và tiết kiệm năng lượng.
Một đặc điểm quan trọng của thiết kế của chúng là sử dụng "phục quang chậm kích hoạt nhiệt", cho phép vật liệu chuyển đổi năng lượng điện thành ánh sáng một cách hiệu quả.Cơ chế phát xạ hữu cơ thế hệ thứ ba này có thể cung cấp các vật liệu có hiệu suất tương tự như công nghệ OLED thương mại.
Các nhà nghiên cứu trước đây đã phát triển các con chip tính toán hình thái thần kinh có thể kéo dài có thể thu thập và phân tích sức khỏe trên một miếng băng mềm
