Elektroniczna skóra emituje światło po naciśnięciu

Arkusz cienkiego plastiku, który emituje światło o intensywności dokładnie odzwierciedlającej nacisk wywierany na jego powierzchnię, wskazuje na nowy rodzaj elastycznego interfejsu komputerowego. Jego twórcy twierdzą, że przyszłe wersje interfejsu mogą być wykorzystywane do robotyki, desek rozdzielczych samochodów, wyświetlaczy mobilnych, a nawet interaktywnych tapet.

Piksele nacisku: W pełni sfabrykowany kawałek elektronicznej skóry. Każdy piksel emituje światło w odpowiedzi na przyłożony nacisk.

Opisany dzisiaj w Materiały przyrodnicze , nowa elektroniczna skóra emitująca światło, jak nazywają ją jej wynalazcy, jest rozszerzeniem wcześniejszych prac z laboratorium Ali Javey , profesor elektrotechniki i informatyki na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley. Grupa Javey opracowała procesy, które w dużym stopniu opierają się na tradycyjnych technikach produkcji krzemu, aby jednolicie i niezawodnie integrować różne składniki organiczne i nieorganiczne na powierzchni tworzywa sztucznego.

W ostatnich latach podejmowano coraz więcej wysiłków, aby urządzenia elektroniczne na powierzchniach były mniej sztywne niż płytki krzemowe stosowane w tradycyjnej produkcji. Elastyczna, giętka elektronika otworzyłaby drzwi do wielu nowych zastosowań, od czujników medycznych owijających się wokół organów po składane wyświetlacze. Niektóre tworzywa sztuczne mogą służyć jako podłoża dla systemów elektronicznych, ale niezawodne wytwarzanie skomplikowanych obwodów na plastiku stanowiło wyzwanie.

Drużyna wcześniej zademonstrowane sieć czujników ciśnienia o wysokiej rozdzielczości wykonanych z nanoprzewodów rozmieszczonych na stosunkowo dużej powierzchni plastiku, która generowała elektroniczny odczyt ciśnienia przyłożonego do powierzchni. Jak mówi Javey, celem nowej pracy było stworzenie układu czujników ciśnienia, który mógłby bezpośrednio wchodzić w interakcje z ludźmi.

Javey i jego koledzy postanowili sprawić, by skórka elektroniczna reagowała optycznie. Naukowcy połączyli przewodzący, wrażliwy na nacisk materiał gumowy, organiczne diody elektroluminescencyjne (OLED) i tranzystory cienkowarstwowe wykonane z nanorurek węglowych wzbogaconych w półprzewodniki, aby zbudować szereg wykrywających ciśnienie i emitujących światło pikseli. Podczas gdy system z tego rodzaju funkcją jest stosunkowo prosty do wytworzenia na powierzchni krzemu, w przypadku tworzyw sztucznych jest to jeden z bardziej złożonych systemów, jakie kiedykolwiek zademonstrowano, mówi Javey.

Różnorodność materiałów i komponentów, które naukowcy połączyli, aby stworzyć matrycę emitujących światło czujników ciśnienia, jest imponująca, mówi John Rogers , profesor materiałoznawstwa na Uniwersytecie Illinois w Urbana-Champaign. Rogers, którego grupa wyprodukowała własne imponujące elastyczne czujniki elektroniczne (patrz: Elektroniczne czujniki drukowane bezpośrednio na skórze), twierdzi, że wyniki ilustrują, jak badania nad nanomateriałami przechodzą od fundamentalnego badania komponentów i prostych urządzeń do opracowania wyrafinowanego demonstratora w makroskali. urządzenia o unikalnej funkcji.

Javey mówi, że narzędzia i schematy używane do budowy konwencjonalnych wyświetlaczy ciekłokrystalicznych mogą być również wykorzystane do produkcji elektronicznej skóry jego grupy, która w zasadzie może zawierać inne rodzaje czujników i być tak zaprojektowana, aby reagować na inne sposoby. Jego grupa zajmuje się również poszukiwaniem metod drukowania elektroniki bezpośrednio na plastiku. Są one na wczesnym etapie rozwoju, ale mogą ostatecznie zapewnić ścieżkę do wydajnego wytwarzania bardzo dużych interaktywnych układów czujników, mówi Javey.

ukryć