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新器件讓電子皮膚化身“數字顯示屏”

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新器件讓電子皮膚化身“數字顯示屏”

發布日期:2016-06-30 14:55 來源:http://www.thebeststays.com 點擊:

  日本東京大學研究人員在柔性電子皮膚上創建出穩定的聚合物發光二極管(PLED)等器件,其可發出紅、綠和藍三種顏色的光。它與電子皮膚的集成有望把人的手背未來變成顯示血氧水平的“數字屏幕”、運動員心率傳感器等,其發光效率超過以往同類產品的6倍,是迄今最薄且柔性足夠靈活的產品。該研究成果發表在最新一期的《科學進展》雜志上。

 

  增強或恢復身體功能的電子裝置,特別是可穿戴式電子設備,需要輕薄和靈活的材料,以盡量減少對其連接到身體部位的影響。然而,到目前為止,大多數設備如毫米級玻璃或塑料基板在靈活性方面很有限,而微米級有機器件雖具靈活性但在空氣中不夠穩定。


  據《新科學家》網站近日報道,東京大學研究人員為此先開發出一種高質量的保護膜,厚度小于兩微米,通過層層交替的無機和有機(聚對二甲苯)材料,使電子皮膚免受氧氣和水蒸氣的影響,且使用壽命從幾小時延長到現在的數天。此外,研究人員還把高度透明的銦錫氧化物(ITO)電極無損耗地粘到超薄基板上,使電子皮膚得以充當數字顯示屏。這與傳統意義的電子元件,如SMD功率電感器、塑封繞線片式電感器、有機實芯電阻器等等,有很大的不同。

 

  使用新的保護膜和ITO電極,研究小組創建了由PLED和有機光電探測器(OPDS)組成的新器件,薄到可附著在皮膚上,并能足夠靈活地響應身體活動帶來的扭曲和褶皺。該器件僅3微米厚,發光效率超過以前采用的超薄PLED的6倍,而且減少了熱量的產生和功率消耗,特別適合直接連接到身體應用于醫療,如顯示血液中的氧濃度或脈沖率。研究人員還用紅色和綠色PLED與光電探測器結合作為演示血氧狀況的傳感器。

 

  研究人員說,雖然電子設備通訊工具正變得越來越小,但其仍需我們攜帶。未來或可將其黏附在身體上,甚至用來監測情緒、壓力水平或不安狀況。


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