Yngenieurs hawwe in semiconductor útfûn makke troch in tinne fleksibel hybride materiaal dat kin wurde brûkt foar displays op elektroanyske apparaten yn 'e heine takomst.
Yngenieurs by grutte bedriuwen hawwe besocht in opklapber en fleksibel display foar elektroanysk te ûntwerpen apparaten lykas kompjûters en mobile tillefoans. It doel is in werjefteskerm dat soe fiele as in papier, dws bûgber, mar ek elektroanysk funksjonearje. Samsung, ien fan 'e grutste fabrikanten fan mobile tillefoans yn' e wrâld sil nei alle gedachten hiel gau in fleksibele mobile telefoan lansearje. Se hawwe ûntwikkele in fleksibele biologysk ljocht emittearjende diode (OLED) paniel dat hat in unbreakable oerflak. It is lichtgewicht, mar taai en robúst en kin tsjin hege temperatueren. De meast opmerklike eigenskip soe wêze dat dit display net sil brekke of beskeadige wurde as it apparaat falt - de grutste útdaging dy't hjoeddedei konfrontearre wurdt troch ûntwerpers fan mobile tillefoandisplays. In gewoan LCD-skerm bliuwt werjaan, sels as it is bûgd, mar de floeistof dêryn wurdt ferkeard ôfstimd en dêrtroch wurdt in ferfoarme ôfbylding werjûn. It nije fleksibele OLED-skerm koe wurde bûgd of bûgd sûnder it display te ferfoarmjen, it sil lykwols noch net folslein opklapber wêze. De fleksibiliteit kin fierder ferhege wurde troch yn 'e takomst fleksibeler nanotraden te brûken. In quantum dot ljocht-emittearjende diode-display is fleksibeler fanwege it gebrûk fan nano-kristallen om heechweardich skerp ljocht te produsearjen. De byldskermen moatte noch wurde ynkapsele yn glês of oar materiaal foar beskerming.
In nij materiaal om fleksibele skermen te bouwen
Yn in resinte stúdzje publisearre yn Avansearre Materials yngenieurs fan The Australian National University (ANU) hawwe foar it earst in semiconductor ûntwikkele makke fan biologysk en anorganysk materiaal dat elektrisiteit effisjint omset yn ljocht. Dizze semiconductor is ultra-tin en heul fleksibel, wêrtroch it unyk is. De biologysk diel fan it apparaat, in wichtich part fan de semiconductor hat in dikte fan mar ien atoom. It anorganyske diel is ek lyts, sawat twa atomen dik. It materiaal waard konstruearre troch in proses neamd 'gemyske dampdeposysje', fergelykber mei it bouwen fan in 3-diminsjonale struktuer út in 2D-beskriuwing. De semiconductor kin net sjoen wurde mei it bleate each, it rêst tusken gouden elektroden op in chip fan grutte 1cm x 1cm hawwende in funksjonele transistor. Ien sa'n chip kin tûzenen transistorsirken hâlde. De elektrode tsjinnet as elektrisiteit input en output punt. Ienris konstruearre opto-elektroanyske en elektryske eigenskippen fan it materiaal waarden karakterisearre. Dizze hybride struktuer fan biologysk en anorganyske komponinten konvertearje elektrisiteit yn ljocht dat dan werjefte jout op mobile tillefoans, televyzjes en oare apparaten. De ljochtemisje wurdt sjoen as skerper en better foar byldskermen mei hegere resolúsje.
Sa'n materiaal kin yn 'e heine takomst brûkt wurde om apparaten bûgber te meitsjen - bygelyks mobile tillefoans. Skerm- of display-skea is heul gewoan yn mobile tillefoans en dit materiaal kin ta de rêding komme. Mei populariteit en fraach fan tûke tillefoans mei gruttere skermen dy't groeie, is de needsaak fan 'e oere om duorsumens te hawwen, sadat it display net gefoelich is foar krassen of brekken of falle, ensfh. folslein makke fan silisium. Dit materiaal koe brûkt wurde om skermen te bouwen foar mobile tillefoans, televyzje, digitale konsoles ensfh en miskien op in dei kompjûters te bouwen en of in mobile tillefoan sa sterk te meitsjen as in superkomputer. Undersikers wurkje al oan it produsearjen fan dizze healgelearder op gruttere skaal, sadat it kommersjalisearre wurde kin.
It oanpakken fan elektroanysk ôffal
It wurdt rûsd dat 2018 in totaal fan hast 50 miljoen ton elektroanysk ôffal (e-ôffal) produsearje sil en in heul beheinde kwantiteit soe wurde recycled. E-ôffal is elektroanyske apparaten en apparatuer dy't it ein fan har libben berikt hawwe en moatte wurde fuorthelle, ynklusyf âlde kompjûters, elektroanyske apparatuer foar kantoar of ferdivedaasje, mobile tillefoans, televyzje, ensfh. Enorme hoemannichte e-ôffal is in grutte bedriging foar it miljeu en is bûn om ûnomkearbere skea oan ús natuerlike boarnen en omjouwing te feroarsaakjen. Dizze ûntdekking is in útgongspunt foar it ûntwerpen fan elektroanyske apparaten dy't hege prestaasjes sjen litte, mar dy't binne makke fan biologysk 'bio' materialen. As mobile tillefoans makke wiene fan fleksibel materiaal, soene se makliker te recyclearjen wêze. Dit sil besunigje op e-ôffal dat jierliks oer de wrâld generearre wurdt.
De takomst fan opklapbere en fleksibele elektroanyske apparaten sil heul spannend wêze. Yngenieurs tinke al oan rôlbere byldskermen wêr't apparaten kinne wurde oprôle as in boekrôle. It meast avansearre type werjefteskerm soe wêze dat kin foldje, kromme of sels ferpletterje as papier, mar kin trochgean mei kreaze ôfbyldings werjaan. In oar gebiet is it brûken fan 'auxtetic' materialen dy't dikker wurde as se útrekt wurde en dy't hege enerzjy-ynfloeden kinne absorbearje en sels-realignearje kinne om elke ferfoarming te korrigearjen. Sokke apparaten soene lichtgewicht noch fleksibel wêze.
***
Boarne (e)
Sharma A et al. 2018. Effisjinte en laach-ôfhinklike exciton-pompen oer Atomically Thin Organic-Anorganic Type-I Heterostructures. Avansearre Materials. 30 (40).
https://doi.org/10.1002/adma.201803986
***
