WERBUNG

Biegbare und faltbare elektronische Geräte

INGENIEURWISSENSCHAFTENBiegbare und faltbare elektronische Geräte

Ingenieure haben einen Halbleiter aus einem dünnen flexiblen Hybridmaterial erfunden, der in naher Zukunft für Displays auf elektronischen Geräten verwendet werden kann.

Ingenieure in großen Unternehmen haben es sich zur Aufgabe gemacht, ein faltbar und flexibler Bildschirm für elektronische Geräte wie Computer und Mobiltelefone. Das Ziel ist ein Bildschirm, der sich wie ein Papier anfühlen würde, dh sein biegbar sondern auch elektronisch funktionieren. Samsung, einer der größten Handyhersteller der Welt, wird aller Voraussicht nach schon sehr bald ein flexibles Handy auf den Markt bringen. Sie haben ein flexibles organisches Leuchtdioden-Panel (OLED) entwickelt, das eine unzerbrechliche Oberfläche hat. Es ist leicht, aber robust und robust und hält hohen Temperaturen stand. Seine bemerkenswerteste Eigenschaft wäre, dass dieses Display nicht bricht oder beschädigt wird, wenn das Gerät herunterfällt – die größte Herausforderung, vor der die Designer von Handy-Displays heute stehen. Ein normaler LCD-Bildschirm wird auch dann weiter angezeigt, wenn er gebogen wird, aber die Flüssigkeit darin wird falsch ausgerichtet und daher wird ein verzerrtes Bild angezeigt. Der neue flexible OLED-Bildschirm könnte gebogen oder gebogen werden, ohne das Display zu verzerren, aber er ist immer noch nicht vollständig faltbar. Die Flexibilität kann durch den Einsatz flexiblerer Nanodrähte in Zukunft weiter gesteigert werden. Ein Quantenpunkt-Leuchtdiodendisplay ist aufgrund der Verwendung von Nanokristallen flexibler, um hochwertiges scharfes Licht zu erzeugen. Die Displays müssen zum Schutz noch in Glas oder ein anderes Material gekapselt werden.

Ein neues Material zum Bau flexibler Bildschirme

In einer kürzlich veröffentlichten Studie in Fortgeschrittene Werkstoffe Ingenieure der Australian National University (ANU) haben erstmals einen Halbleiter aus organischem und anorganischem Material entwickelt, der Elektrizität effizient in Licht umwandelt. Dieser Halbleiter ist ultradünn und sehr flexibel, was ihn einzigartig macht. Der organische Teil des Bauelements, ein wichtiger Teil des Halbleiters, ist nur ein Atom dick. Der anorganische Teil ist ebenfalls klein, etwa zwei Atome dick. Das Material wurde durch einen Prozess namens „Chemische Gasphasenabscheidung“ konstruiert, ähnlich dem Aufbau einer dreidimensionalen Struktur aus einer 3D-Beschreibung. Der Halbleiter ist mit bloßem Auge nicht zu erkennen, er ruht zwischen Goldelektroden auf einem 2cm x 1cm großen Chip mit einem funktionsfähigen Transistor. Ein solcher Chip kann Tausende von Transistorschaltungen aufnehmen. Die Elektrode dient als Stromein- und -ausgangspunkt. Einmal konstruiert wurden optoelektronische und elektrische Eigenschaften des Materials charakterisiert. Diese hybride Struktur aus organischen und anorganischen Komponenten wandelt Elektrizität in Licht um, das dann auf Mobiltelefonen, Fernsehern und anderen Geräten angezeigt wird. Die Lichtemission wird bei höher auflösenden Displays als schärfer und besser empfunden.

Ein solches Material kann in naher Zukunft verwendet werden, um Geräte biegsam zu machen – zum Beispiel Mobiltelefone. Bildschirm- oder Displayschäden sind bei Mobiltelefonen sehr häufig und dieses Material kann hier Abhilfe schaffen. Angesichts der wachsenden Popularität und Nachfrage nach Smartphones mit größeren Bildschirmen besteht das Gebot der Stunde darin, eine Haltbarkeit zu haben, damit das Display nicht anfällig für Kratzer, Brüche oder Stürze usw. ist. Die Hybridstruktur ist in Bezug auf die Effizienz gegenüber herkömmlichen Halbleitern vorteilhaft, die komplett aus Silikon. Dieses Material könnte verwendet werden, um Bildschirme für Mobiltelefone, Fernseher, digitale Konsolen usw. zu bauen und vielleicht eines Tages Computer zu bauen oder ein Mobiltelefon so stark wie einen Supercomputer zu machen. Forscher arbeiten bereits daran, diesen Halbleiter in größerem Maßstab herzustellen, damit er kommerzialisiert werden kann.

Umgang mit Elektroschrott

Es wird geschätzt, dass 2018 insgesamt fast 50 Millionen Tonnen Elektroschrott (E-Schrott) anfallen und nur sehr begrenzte Mengen recycelt werden. Elektroschrott ist elektronische Geräte und Geräte, die das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben und entsorgt werden müssen, einschließlich alter Computer, Büro- oder Unterhaltungselektronik, Mobiltelefone, Fernseher usw. Massive Mengen an Elektroschrott sind eine große Bedrohung für die Umwelt und führen zwangsläufig zu irreversiblen Schäden Schäden an unseren natürlichen Ressourcen und Umgebung. Diese Entdeckung ist ein Ausgangspunkt für die Entwicklung elektronischer Geräte mit hoher Leistung, die jedoch aus organischen „Bio“-Materialien bestehen. Wenn Mobiltelefone aus einem flexiblen Material bestehen würden, könnten sie leichter recycelt werden. Dadurch wird weltweit der jährlich anfallende Elektroschrott reduziert.

Die Zukunft faltbarer und flexibler elektronischer Geräte wird sehr aufregend sein. Ingenieure denken bereits an rollbare Displays, bei denen sich Geräte wie eine Schriftrolle aufrollen lassen. Die fortschrittlichste Art von Bildschirm wäre, der sich wie Papier falten, krümmen oder sogar zusammendrücken kann, aber weiterhin saubere Bilder anzeigen kann. Ein weiterer Bereich ist die Verwendung von „auxtetischen“ Materialien, die bei Dehnung dicker werden und Stöße mit hoher Energie absorbieren und sich selbst neu ausrichten können, um Verzerrungen zu korrigieren. Solche Geräte wären leicht und dennoch flexibel.

***

{Sie können das ursprüngliche Forschungspapier lesen, indem Sie auf den unten angegebenen DOI-Link in der Liste der zitierten Quellen klicken}

Quelle (n)

SharmaA et al. 2018. Effizientes und schichtabhängiges Exzitonenpumpen durch atomar dünne organisch‐anorganische Typ‐I‐Heterostrukturen. Fortgeschrittene Werkstoffe. 30(40).
https://doi.org/10.1002/adma.201803986

***

SCIEU-Team
SCIEU-Teamhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Bedeutende Fortschritte in der Wissenschaft. Auswirkungen auf die Menschheit. Inspirierende Köpfe.

ABONNIEREN SIE UNSEREN NEWSLETTER

Aktualisierung mit den neuesten Nachrichten, Angeboten und Sonderankündigungen.

- Werbung -

Beliebteste Artikel

'Gedächtnisübertragung' von einem Organismus auf einen anderen eine Möglichkeit?

Neue Studie zeigt, dass es möglich sein könnte, ...

Karies: Eine neue antibakterielle Füllung, die ein erneutes Auftreten verhindert

Wissenschaftler haben ein Nanomaterial mit antibakteriellen Eigenschaften in...

Nachweis extremer ultravioletter Strahlung von einer sehr weit entfernten Galaxie AUDFs01

Astronomen bekommen normalerweise von den fernen Galaxien zu hören...
- Werbung -
99,738FansLike
69,696VerfolgerFolgen
6,319VerfolgerFolgen
31AbonnentenAbonnieren