Инженерите са изобретили полупроводник, направен от тънък гъвкав хибриден материал, който може да се използва за дисплеи на електронни устройства в близко бъдеще.
Инженери в големи корпорации се стремят да проектират сгъваем и гъвкав дисплей за електроника устройства като компютри и мобилни телефони. Целта е дисплей, който да се усеща като хартия, т.е. да може да се огъва, но също така да функционира електронно. Samsung, един от най-големите производители на мобилни телефони в света, по всяка вероятност ще пусне гъвкав мобилен телефон съвсем скоро. Те са разработили гъвкав органичен светодиоден (OLED) панел, който има нечуплива повърхност. Той е лек, но здрав и здрав и издържа на високи температури. Най-забележителната му характеристика би била, че този дисплей няма да се счупи или повреди, ако устройството падне – най-голямото предизвикателство, пред което са изправени днес дизайнерите на дисплеи на мобилни телефони. Обикновеният LCD екран продължава да се показва дори когато е огънат, но течността вътре в него става неправилно подравнена и следователно се показва изкривен образ. Новият гъвкав OLED екран може да бъде огънат или извит, без да изкривява дисплея, но все още няма да бъде напълно сгъваем. Гъвкавостта може да бъде допълнително увеличена чрез използване на по-гъвкави нанопроводници в бъдеще. Светодиодният дисплей с квантова точка е по-гъвкав поради използването на нанокристали за производство на висококачествена рязка светлина. Дисплеите все още трябва да бъдат капсуловани в стъкло или друг материал за защита.
Нов материал за изграждане на гъвкави екрани
В скорошно проучване, публикувано в Разширени материали инженери от Австралийския национален университет (ANU) за първи път разработиха полупроводник, направен от органичен и неорганичен материал, който ефективно преобразува електричеството в светлина. Този полупроводник е ултратънък и много гъвкав, което го прави уникален. The органичен част от устройството, важна част от полупроводника има дебелина само от един атом. Неорганичната част също е малка, с дебелина около два атома. Материалът е конструиран чрез процес, наречен „химическо отлагане на пари“, подобен на изграждането на триизмерна структура от 3D описание. Полупроводникът не може да се види с невъоръжено око, той лежи между златни електроди върху чип с размери 2 см х 1 см, който има функционален транзистор. Един такъв чип може да побере хиляди транзисторни вериги. Електродът служи като входна и изходна точка на електричество. След като са конструирани, оптико-електронните и електрически свойства на материала са характеризирани. Тази хибридна структура на органичен и неорганичните компоненти преобразуват електричеството в светлина, която след това осигурява показване на мобилни телефони, телевизори и други устройства. Вижда се, че светлинното излъчване е по-рязко и по-добро за дисплеи с по-висока разделителна способност.
Такъв материал може да бъде използван в близко бъдеще, за да направи устройствата гъвкави - например мобилни телефони. Повредата на екрана или дисплея е много често срещана при мобилните телефони и този материал може да дойде на помощ. С нарастването на популярността и търсенето на смарт телефони с по-големи екрани, необходимостта на часа е да има издръжливост, така че дисплеят да не е податлив на надраскване, счупване или падане и т.н. Хибридната структура е с предимство по отношение на ефективността пред традиционните полупроводници, които са направен изцяло от силиций. Този материал може да се използва за изграждане на екрани за мобилни телефони, телевизия, цифрови конзоли и т.н. и може би един ден да се изградят компютри и или да се направи мобилен телефон, силен като суперкомпютър. Изследователите вече работят върху производството на този полупроводник в по-голям мащаб, така че да може да се комерсиализира.
Борба с електронните отпадъци
Изчислено е, че през 2018 г. ще бъдат произведени общо почти 50 милиона тона електронни отпадъци (е-отпадъци) и много ограничено количество ще бъде рециклирано. Електронните отпадъци представляват електронни устройства и оборудване, които са достигнали края на живота си и трябва да бъдат изхвърлени, включително стари компютри, офис или развлекателно електронно оборудване, мобилни телефони, телевизори и т.н. Огромното количество електронни отпадъци е огромна заплаха за околната среда и непременно ще причини необратими щети на нашите природни ресурси и околностите. Това откритие е отправна точка за проектиране на електронни устройства, които показват висока производителност, но са направени от органичен "био" материали. Ако мобилните телефони бяха направени от гъвкав материал, те биха били по-лесни за рециклиране. Това ще намали електронните отпадъци, генерирани годишно по целия свят.
Бъдещето на сгъваемите и гъвкави електронни устройства ще бъде много вълнуващо. Инженерите вече мислят за подвижни дисплеи, където устройствата могат да се навиват като свитък. Най-напредналият тип екран на дисплея би бил, който може да се сгъва, извива или дори смачква като хартия, но може да продължи да показва чисти изображения. Друга област е използването на „аукстетични“ материали, които стават по-дебели при разтягане и които могат да абсорбират високи енергийни въздействия и да се саморегулират, за да коригират всяко изкривяване. Такива устройства биха били леки, но гъвкави.
***
{Можете да прочетете оригиналната изследователска статия, като щракнете върху връзката DOI, дадена по-долу в списъка с цитирани източници}
Източник (и)
Sharma A et al. 2018. Ефективно и зависимо от слоя екситонно изпомпване през атомно тънки органични-неорганични хетероструктури от тип I. Разширени материали. 30 (40).
https://doi.org/10.1002/adma.201803986
***
