试想一下,一款可穿戴的贴片可以通过颜色显示的变化来跟踪您的生命体征,或者可作为运输标签通过发光来显示食品温度或无菌性的变化。
这些都是不列颠哥伦比亚大学研究人员创造的新型柔性显示屏的潜在用途之一,该成果最近发表在《ACS应用材料与界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)杂志上。
研究人员克莱尔·普雷斯顿 (Claire Preston) 表示:“该设备能够快速、实时且可逆地改变颜色。”她在UBC电气和计算机工程硕士学位期间开发了该设备。“它可以在不降低性能的情况下拉伸30%。它采用了可用于视觉监控的变色技术。而且它的制造成本相对较低。”
以前尝试制造的可拉伸显示器涉及复杂的设计和材料,限制了其可拉伸性和光学质量。在这项新研究中,科学家们利用电致变色显示器(它能够可逆地改变颜色,且低功耗)来克服这些限制。
Preston女士说:"我们使用了PEDOT:PSS,这是一种电致变色材料,由导电聚合物和离子液体组成,形成了一个可拉伸的电极,既充当电致变色元件又充当离子存储层。这简化了设备的结构,无需单独的可拉伸导体。"
弹性变色显示屏。图片来源:不列颠哥伦比亚大学
显示屏是透明的,感觉就像一根坚硬的橡皮筋。为了支撑 PEDOT 薄层并使其伸长而不断裂,该团队添加了固体聚合物电解质和称为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯 (SEBS) 的可拉伸封装材料。
据介绍,这种可拉伸显示器的潜在用途非常广泛。它可以集成到可穿戴设备中进行生物识别监测,从而实现生命体征的实时视觉反馈。这些显示器还可以用于机器人皮肤,使机器人能够显示信息并进行交互。
此外,该技术的低功耗和成本效益使其在一次性应用中具有吸引力,例如用于医疗目的的指示贴片或用于敏感货物的智能包装标签。它还可以用于主动改变夹克、帽子和其他服装的颜色。
研究人员表示:“虽然需要做更多的工作来将该设备集成到日常设备中,但这一突破使我们离未来更近了一步,柔性和可拉伸的显示器将成为我们日常生活的常见部分。”
Demi Xia编译