Совместная группа исследователей из Канады и Франции разработала новый ультратонкий эластичный материал, на основе которого был создан дисплей-сигнализатор, меняющий цвет и потенциально применимый для множества носимых устройств. Об этом сообщает портал TechXplore. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
В последние годы носимые высокотехнологичные гаджеты переживают бум популярности: смарт-часы, фитнес-трекеры и даже смарт-одежда становятся все более распространенными. Однако одна из самых больших проблем при создании носимых экранов – сделать их достаточно гибкими и прочными, чтобы выдерживать движение и износ.
Исследователи из Университета Британской Колумбии в Канаде и Парижского университета Сержи CY во Франции нашли решение этой проблемы с помощью своего нового эластичного дисплея, меняющего цвет.
«Это устройство способно к быстрому обратимому изменению цвета в режиме реального времени. Оно способно к растяжению до 30 процентов своей прежней площади без потери производительности. В нем также используется технология изменения цвета, которую можно использовать для визуального контроля», – поясняет исследовательница Клэр Престон, которая стала одним из ведущих авторов разработки в рамках своей магистерской программы по электротехнике и вычислительной технике в Университете Британской Колумбии.
Предыдущие попытки создания растягиваемых дисплеев включали сложные конструкции и материалы, что ограничивало их растяжимость и оптическое качество. В этом новом исследовании ученые опирались на электрохромные дисплеи, способные обратимо менять цвет при низком энергопотреблении, чтобы преодолеть эти ограничения.
«Мы использовали так называемый PEDOT:PSS, электрохромный материал, состоящий из проводящего полимера в сочетании с ионной жидкостью, в результате чего получился растяжимый электрод, который действует как электрохромный элемент и слой хранения ионов. Это упрощает архитектуру устройства и устраняет необходимость в отдельный растяжимый проводник, а также делает устройство относительно дешевым в производстве», – отмечает г-жа Престон.
Созданный исследователями дисплей-прототип – прозрачный, и на ощупь он напоминает жесткую резиновую ленту. Чтобы поддерживать тонкие слои проводящего полимера и позволить им удлиняться, не ломаясь, разработчики добавили твердый полимерный электролит и растяжимый герметизирующий материал, называемый стирол-этилен-бутилен-стирол (SEBS).
«Потенциальные возможности использования этого растягивающегося дисплея значительны. Его можно интегрировать в носимые устройства для биометрического мониторинга, обеспечивая визуальную обратную связь в режиме реального времени с жизненно важными показателями. Дисплеи также можно использовать в роботизированной коже, позволяя роботам отображать информацию и взаимодействовать более интуитивно понятно с людьми», – отметил руководитель разработки доктор Джон Мэдден, профессор электротехники и вычислительной техники Университета Британской Колумбии.
«Представьте себе переносной пластырь, который отслеживает ваши жизненные показатели посредством изменения цвета дисплея, или транспортировочные этикетки, которые загораются, указывая на изменение температуры или стерильность продуктов питания», – привел пример л-р Мэдден.
Кроме того, низкое энергопотребление и экономичность этой технологии делают ее привлекательной для использования в одноразовых приложениях, таких как индикаторные накладки для медицинских целей или интеллектуальные этикетки для упаковки особо важных грузов. Устройства также можно использовать для активного изменения цвета курток, головных уборов и других предметов одежды.
Одним из самых захватывающих аспектов этой технологии является ее потенциал для настройки. Исследователи уже продемонстрировали, что дисплей можно запрограммировать на изменение цвета в зависимости от определенных движений или жестов, что может обеспечить новые формы взаимодействия с носимыми устройствами.