2023-05-31
تخيل شاشة عرض رقمية رفيعة ومرنة للغاية بحيث يمكنك لفها حول معصمك وطيها في أي اتجاه ، أو ثنيها على عجلة القيادة في سيارتك.صمم باحثون في كلية بريتزكر للهندسة الجزيئية (PME) بجامعة شيكاغو مادة يمكن ثنيها إلى النصف أو شدها لأكثر من ضعف طولها الأصلي ، مع إصدار أنماط فلورية أيضًا.
تحتوي المادة الموصوفة في المجلة العلمية Nature Materials على مجموعة واسعة من التطبيقات ، من الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء وأجهزة الاستشعار الصحية إلى شاشات الكمبيوتر القابلة للطي.
قال Sihong Wang ، الأستاذ المساعد في الهندسة الجزيئية ، "إن أحد أهم مكونات كل إلكترونيات استهلاكية تقريبًا نستخدمها اليوم هي شاشة العرض. لقد جمعنا المعرفة من العديد من المجالات المختلفة لإنشاء تقنية عرض جديدة."قاد البحث هو وأستاذ الهندسة الجزيئية خوان دي بابلو.
أضاف دي بابلو ، "هذا هو نوع المواد التي تحتاجها في النهاية لتطوير شاشة مرنة حقًا. هذا العمل أساسي بالفعل ، وآمل أن يتمكن من تحقيق العديد من التقنيات التي لم نفكر فيها حتى
تستخدم معظم الهواتف الذكية المتطورة وعددًا متزايدًا من شاشات التلفاز تقنية OLED (الصمام الثنائي الباعث للضوء العضوي) ، التي تحصر الجزيئات العضوية الصغيرة بين الموصلات.عند تشغيل التيار ، تصدر الجزيئات الصغيرة ضوءًا ساطعًا.هذه التكنولوجيا أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من شاشات LED و LCD القديمة وقد تم الإشادة بها لصورها الواضحة.ومع ذلك ، فإن المكونات الجزيئية لـ OLED لها روابط كيميائية محكمة وهياكل صلبة.
قال وانغ: "المواد المستخدمة حاليًا لشاشات OLED المتطورة هشة للغاية ؛ ليس لديهم أي قابلية للتمدد. هدفنا هو إنشاء بوليمر يمكنه الحفاظ على اللمعان الكهربائي OLED ولكن لديه قابلية التمدد
يعرف وانج ودي بابلو الآن ما هو مطلوب لحقن القابلية للتمدد في المواد - بوليمرات طويلة ذات سلاسل جزيئية مرنة ، وما هي البنية الجزيئية اللازمة للمواد العضوية لإصدار الضوء بشكل فعال للغاية.شرعوا في إنشاء بوليمرات جديدة تجمع بين هاتين الخاصيتين.
لقد تمكنا من تطوير نماذج ذرية للبوليمرات الجديدة ذات الأهمية ، ومن خلال هذه النماذج ، قمنا بمحاكاة ما يحدث عندما تسحب هذه الجزيئات وتحاول ثنيها.الآن بعد أن فهمنا هذه الخصائص على المستوى الجزيئي ، أصبح لدينا إطار عمل لتصميم مواد جديدة ، حيث تم تحسين المرونة والقدرة على التألق
بعد أن أتقنوا الحساب والتنبؤ بالبوليمرات الجديدة المرنة كهربائياً ، قاموا بتصنيع عدة نماذج أولية.كما هو متوقع من قبل النموذج ، فإن هذه المواد مرنة وقابلة للتمدد ومشرقة ومتينة وموفرة للطاقة.
ومن السمات الرئيسية لتصميمها استخدام "التألق المتأخر المنشط حرارياً" ، والذي يسمح للمواد بتحويل الطاقة الكهربائية بكفاءة إلى ضوء.يمكن لآلية هذا الباعث العضوي من الجيل الثالث أن توفر المواد بنفس أداء تقنية OLED التجارية.
سبق للباحثين أن طوروا رقائق حوسبة مورفولوجيا عصبية قابلة للمط يمكنها جمع وتحليل الحالة الصحية على ضمادة مرنة
اتصل بنا في اي وقت
