Elektronische huid straalt licht uit wanneer erop wordt gedrukt

Een vel dun plastic dat licht uitstraalt met een intensiteit die precies de hoeveelheid druk weerspiegelt die op het oppervlak wordt uitgeoefend, verwijst naar een nieuw soort flexibele computerinterface. De makers zeggen dat toekomstige iteraties van de interface kunnen worden gebruikt voor robotica, autodashboards, mobiele displays of zelfs interactieve achtergronden.

Drukpixels: Een volledig gefabriceerd stuk elektronische huid. Elke pixel zendt licht uit als reactie op uitgeoefende druk.

Vandaag beschreven in Natuurmaterialen , de nieuwe lichtemitterende elektronische huid, zoals de uitvinders het noemen, is een uitbreiding van eerder werk van het laboratorium van Ali Javey , een professor in elektrotechniek en computerwetenschappen aan de University of California, Berkeley. De groep van Javey heeft processen ontwikkeld die sterk leunen op traditionele siliciumproductietechnieken om verschillende organische en anorganische componenten op een uniforme en betrouwbare manier op plastic te integreren.

In de afgelopen jaren zijn er steeds meer pogingen gedaan om elektronische apparaten op oppervlakken minder stijf te maken dan de siliciumwafels die in de traditionele productie worden gebruikt. Flexibele, buigbare elektronica zou de deur openen naar een groot aantal nieuwe toepassingen, van medische sensoren die rond organen worden gewikkeld tot opvouwbare displays. Bepaalde kunststoffen kunnen dienen als substraten voor elektronische systemen, maar het was een uitdaging om op betrouwbare wijze gecompliceerde schakelingen op plastic te fabriceren.

Het team eerder aangetoond een netwerk van hoge resolutie druksensoren gemaakt van nanodraden gerangschikt op een relatief groot gebied van plastic, die een elektronische uitlezing van de op het oppervlak uitgeoefende druk produceerde. Het doel van het nieuwe werk, zegt Javey, was om een ​​array van druksensoren te maken die rechtstreeks met mensen kan communiceren.

Javey en collega's wilden de elektronische huid optisch laten reageren. De onderzoekers combineerden een geleidend, drukgevoelig rubbermateriaal, organische lichtemitterende diodes (OLED's) en dunnefilmtransistors gemaakt van met halfgeleiders verrijkte koolstofnanobuizen om een ​​reeks drukgevoelige, lichtgevende pixels te bouwen. Waar een systeem met zo'n functie relatief eenvoudig te fabriceren is op een siliciumoppervlak, is dit voor kunststoffen een van de complexere systemen die ooit zijn gedemonstreerd, zegt Javey.

De diversiteit aan materialen en componenten die de onderzoekers hebben gecombineerd om de lichtemitterende druksensorarray te maken, is indrukwekkend, zegt John Rogers , een professor in materiaalkunde aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign. Rogers, wiens groep zijn eigen indrukwekkende flexibele elektronische sensoren heeft geproduceerd (zie Elektronische sensoren die direct op de huid worden afgedrukt), zegt dat het resultaat illustreert hoe onderzoek in nanomaterialen overgaat van de fundamentele studie van componenten en eenvoudige apparaten naar de ontwikkeling van geavanceerde, macroschaal demonstratiemodellen apparaten, met unieke functie.

Javey zegt dat tools en schema's die worden gebruikt om conventionele LCD-schermen te bouwen, ook kunnen worden gebruikt om de elektronische huid van zijn groep te vervaardigen, die in principe andere soorten sensoren zou kunnen bevatten en ontworpen zou zijn om op andere manieren te reageren. Zijn groep zoekt ook methoden om elektronica rechtstreeks op plastic te printen. Deze bevinden zich in een vroeg ontwikkelingsstadium, maar zouden uiteindelijk een manier kunnen zijn om op efficiënte wijze zeer grote interactieve sensorarrays te produceren, zegt Javey.

zich verstoppen