Nowe materiały OLED pozwalają na rzeczy, o których nam się nawet nie śniło
Nowo opracowana konstrukcja pozwala na rozciągnięcie wyświetlacza nawet o 60% względem pierwotnego rozmiaru, przy czym jego jasność pozostaje praktycznie niezmieniona. Sekretem sukcesu nie jest inteligentne połączenie dwóch różnych materiałów –pierwszy z nich to specjalnie zaprojektowana warstwa fosforescencyjnego polimeru, nazwana ExciPh. Jej zadaniem jest zwiększenie liczby tzw. ekscytonów – par ładunków, które emitują światło. Dzięki precyzyjnie dobranemu składowi chemicznemu efektywność tego procesu w nowym materiale sięga ponad 57%. Dla porównania, w tradycyjnych, elastycznych polimerach wskaźnik ten waha się między 12 a 22%.
Drugim filarem są przezroczyste elektrody. Zamiast kruchych, konwencjonalnych materiałów, naukowcy wykorzystali nanomateriał MXene połączony z nanowłóknami srebra. MXene, odkryty na Drexel University w 2011 roku, to dwuwymiarowy materiał o warstwowej strukturze i doskonałej przewodności. W duecie z nanowłóknami tworzy elastyczną i wysoce przewodzącą sieć, która znacznie ułatwia „wstrzykiwanie” ładunków do warstwy emitującej światło. To właśnie ta kombinacja pozwala ekranowi działać bez zarzutu nawet podczas silnego rozciągania, rozwiązując odwieczny dylemat: jak pogodzić elastyczność z dobrą przewodnością elektryczną.
Laboratoryjne pomiary są naprawdę obiecujące. Kiedy prototypowy wyświetlacz rozciągnięto do 60% jego maksymalnego rozciągnięcia, jego wydajność spadła jedynie o około 10%. Jeszcze ważniejsze są testy cykliczne, czyli symulujące długotrwałe użytkowanie. Po stu powtórzeniach rozciągania przy umiarkowanym odkształceniu (2%), urządzenia zachowały 83% początkowej jasności. Wcześniejsze generacje elastycznych OLED-ów degradowały się w podobnych warunkach znacznie szybciej, co praktycznie uniemożliwiało ich komercyjne wykorzystanie poza niszowymi gadżetami. W testach warstwę ExciPh osadzono w matrycy z elastycznego poliuretanu, która dodatkowo zabezpieczyła delikatną strukturę przed nadmiernym obciążeniem.
Czytaj też: Crucial znika ze sklepów, a Micron twierdzi, że to dla dobra użytkowników
Od czujników na skórze po interaktywne tkaniny OLED
Gdzie takie ekrany mogłyby znaleźć zastosowanie? Pomysły wykraczają daleko poza kolejnego składanego smartfona. Najbliższa realizacji wydaje się elektronika noszona bezpośrednio na ciele, w rodzaju plastrów lub opasek monitorujących zdrowie, które nie tylko zbierają dane o tętnie czy temperaturze, ale też wyświetlają je w czasie rzeczywistym na idealnie dopasowującej się do skóry powierzchni. Kolejnym naturalnym kierunkiem są inteligentne tekstylia – tkanina kurtki czy koszulki mogłaby stać się dynamicznym interfejsem, wyświetlającym powiadomienia, nawigację lub nawet proste wizualizacje.
Od publikacji w „Nature” do produktu na półce sklepowej droga jest daleka i wyboista – sami naukowcy wskazują, że przed nimi jeszcze wiele pracy: optymalizacja kolorów i jasności, testowanie innych podłoży oraz – co najważniejsze – opracowanie skalowalnej i opłacalnej metody produkcji, bez tego bowiem nawet najbardziej interesujący pomysł pozostanie tylko ciekawostką laboratoryjną. No ale od czegoś trzeba zacząć.