August 23, 2023
Immaginate un sottile schermo digitale così flessibile da poterlo avvolgere al polso e piegarlo in qualsiasi direzione, o piegarlo sul volante della vostra auto.I ricercatori della Pritzker School of Molecular Engineering (PME) dell'Università di Chicago hanno progettato un materiale che può essere piegato a metà o allungato fino a più del doppio della sua lunghezza originale, mentre emette anche schemi fluorescenti.
Il materiale descritto nella rivista scientifica Nature Materials ha una vasta gamma di applicazioni, dai dispositivi elettronici indossabili e dai sensori sanitari agli schermi dei computer pieghevoli.
Sihong Wang, assistente professore di ingegneria molecolare, ha detto: "Uno dei componenti più importanti di quasi ogni elettronica di consumo che usiamo oggi è lo schermo.Abbiamo combinato conoscenze provenienti da molti campi diversi per creare una nuova tecnologia di visualizzazioneLui e il professore di ingegneria molecolare Juan de Pablo hanno condotto la ricerca.
De Pablo ha aggiunto: "Questo è il tipo di materiale di cui hai bisogno per sviluppare uno schermo veramente flessibile.E spero che possa realizzare molte tecnologie che non abbiamo nemmeno pensato.
La maggior parte degli smartphone di fascia alta e un numero crescente di schermi televisivi utilizzano la tecnologia OLED (Organic Light Emitting Diode), che inserisce piccole molecole organiche tra i conduttori.Quando si accende la correnteQuesta tecnologia è più efficiente dal punto di vista energetico rispetto ai vecchi display LED e LCD ed è stata lodata per le sue immagini chiare.i componenti molecolari degli OLED hanno legami chimici stretti e strutture dure.
Wang ha detto: "I materiali attualmente utilizzati per questi display OLED all'avanguardia sono molto fragili; non hanno alcuna estensibilità.Il nostro obiettivo è quello di creare un polimero che possa mantenere l'elettro luminescenza OLED ma abbia estensibilità
Wang e de Pablo ora sanno cosa è necessario per iniettare estensibilità nei materiali - polimeri lunghi con catene molecolari flessibili,e quale struttura molecolare è necessaria per i materiali organici di emettere luce molto efficacementeHanno deciso di creare nuovi polimeri che combinino queste due caratteristiche.
Siamo stati in grado di sviluppare modelli atomici di nuovi polimeri di interesse, e attraverso questi modelli, abbiamo simulato cosa succede quando tiri queste molecole e provi a piegarle.Ora che comprendiamo queste caratteristiche a livello molecolare, abbiamo un quadro per la progettazione di nuovi materiali, in cui la flessibilità e la capacità di luminescenza sono ottimizzati
Dopo aver padroneggiato il calcolo e la previsione di nuovi polimeri elettro-luminescenti flessibili, hanno prodotto diversi prototipi.luminoso, durevole ed efficiente dal punto di vista energetico.
Una caratteristica fondamentale della loro progettazione è l'uso della "fluorescenza ritardata attivata termicamente", che consente al materiale di convertire in modo efficiente l'energia elettrica in luce.Il meccanismo di questo emettitore organico di terza generazione può fornire materiali con le stesse prestazioni della tecnologia OLED commerciale.
I ricercatori hanno precedentemente sviluppato chip di calcolo della morfologia neurale estensibile che possono raccogliere e analizzare la salute su una benda flessibile