Et selvlysende materiale, der skinner klarere, når det strækkes eller elektrificeres

Forskere ved Daegu Gyeongbuk Institut for Videnskab og Teknologi (DGIST) i Korea har fremstillet et fleksibelt materiale, der lyser kraftigt op, når det strækkes og/eller når et elektrisk felt påføres. Resultaterne blev offentliggjort i tidsskriftet Applied Physics Reviews og viser løfte om udviklingen af ​​lyse, bæredygtige, strækbare enheder til brug for eksempel som interaktive hudskærme og i blød robotteknologi.

"Vores materiale overvinder udfordringer inden for 'vekselstrømsdrevne elektroluminescerende' (ACEL) enheder, der i øjeblikket er under udvikling," forklarer Soon Moon Jeong fra DGIST's division for energiteknologi. "Nuværende enheder tilbyder ikke så meget luminescens, som forskerne sigter efter på grund af problemer med deres design."

Bløde, lysemitterende ACEL-enheder fremstilles ved at sætte en lysemitterende forbindelse mellem to elektrodelag. Men for at lyset i midten kan nå overfladen og rent faktisk kan ses, kræver det, at mindst et af elektrodelagene er gennemsigtigt. Dette fører dog til flere problemer afhængigt af den anvendte type materiale, såsom at elektroden er sprød eller svær at fremstille.

Jeong og hans kolleger overvandt dette og andre designproblemer i ACEL-enheder ved at indsætte strækbare sølvnanowire-elektroder parallelt mellem to lysemitterende lag lavet af kobber-ion-doterede zinksulfidpartikler indlejret i polydimethylsiloxan (ZnS:Cu/PDMS). ZnS:Cu/PDMS har en attraktiv egenskab:den genererer lys, når den deformeres. Dette kaldes mekanoluminescens. Ved at tilføje sølv nanotrådselektroderne bliver enheden også elektroluminescerende. Med andre ord, påføring af et elektrisk felt på det får materialet til at skinne klart. "Vores enhed er unik ved, at den samtidigt kan producere mekano- og elektroluminescens," siger Jeong.

Designet tillader også brugen af ​​tykke lysemitterende lag i modsætning til tidligere ACEL-enheder, der kun kan bruge lag, der er tynde nok til at påføre et stærkt elektrisk felt mellem de to elektroder. Det nye design overvinder dette problem ved at indsætte elektroderne som ultratynde ledninger inde i det lysemitterende materiale. Det tykkere materiale producerer 3,8 gange så meget elektroluminescerende lysstyrke som andre ACEL-enheder.

"Vores foreslåede struktur kan i øjeblikket bruges i store udendørs reklametavler eller lysemitterende bannere på grund af dens robusthed over for miljøfaktorer og dens enkle design," siger Jeong.

Holdet ønsker derefter at forbedre enhedens elektroluminescens som svar på et lavt elektrisk felt. For at opnå dette planlægger de at arrangere sølv nanotrådene i forskellige retninger i stedet for parallelt som med den nuværende enhed. + Udforsk yderligere

Tekstilfiberindlejret multiluminescerende enhed til fremtidige bærbare enheder