想象一下,有一个健身跟踪器,可以作为一个临时纹身。或者医生可以直接粘贴在患病**上的监控装置。或者是一块看起来像是镶嵌在手腕上的手表。这些都是电子皮肤(或电子皮肤)的长期可能性——超薄和超弹性材料,可以模仿人类皮肤的柔韧性。新的电子皮肤研究一直在进行,但今天,东京大学的研究人员正在引入一种新方法,将其转变为电子显示器。
在《科学进步》杂志上发表的一项研究中,研究人员发明了一种有机聚合物发光二极管(PLED)——一小片节能灯——有三种颜色:红色、绿色和蓝色。当被电脉冲击中时,这些灯可以打开和关闭,模仿正常屏幕上的像素。例如,在一张照片中,你可以看到东京大学标志上的蓝色褶皱,在不同的功率水平下亮起和暗起。
PLED的排列也可以显示更复杂的信息。下面,你可以看到七个红色的条,形成字母和数字,就像你手上的计算器屏幕。
发光膜可以揉成一个球,仍然可以工作
许多研究人员正在研究电子皮肤和类似的柔性电子产品。他们在能够检测压力、融入周围环境、测量体温以及做更多事情的材料方面取得了进展。尽管听起来很有未来感,但用超薄的薄膜**发光显示器并不是一个新的发展。例如,2013年,研究人员**了比蜘蛛丝更薄的柔性褶皱。然而,过去这种光胶片的一个主要问题是,它们暴露在正常空气中只持续几个小时。这就是东京大学研究的目的。
**任何一件超弹性的电子产品,通常都需要将材料夹在一起,以生产出具有正确性能的产品,无论是红灯还是感应压力的方法。在这种情况下,研究人员在各种电子皮肤上添加了一种新的保护涂层,称为钝化层。该涂层能很好地阻挡氧气和水蒸气,使一盏灯能工作“几天”。正如你在下面看到的,保护涂层并没有阻止e-skin的柔韧性,使其皱缩。
可能还有其他好处。研究人员报告说,这种PLED薄膜产生的热量和耗电量也比以前少。而且他们使用的涂层也可以在电子皮肤上起作用,而不仅仅是发光。这项实验测试了一种电子皮肤,它将红色和绿色的褶皱与一个灵活的传感器结合起来,通过(真实的,人类的)皮肤来测量氧气含量。当把传感器叠在手指上时,传感器在普通空气中连续四天进行测量。
这项研究的发现并不适用于整个广泛的电子皮肤。事实上,如果你使用非有机导电材料,已经有可能**出超薄的纹身状监控装置,持续数周。论文合著者Takao Someya说,有机和无机电子皮肤应该被视为具有不同优缺点的互补材料。有机电子皮肤特别有用,因为它可以让**商以更低的成本**更大的显示器。”无机半导体器件表现出很高的电子性能但是,这些都是昂贵的,不适合大面积使用。”
今天的研究只是一个贡献,更大的追求消费者准备的电子皮肤。但除非我们真的能用超薄的电子产品来照亮我们的皮肤,否则看着别人尝试它们永远不会变老。
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