原子筆“繪製”發光體
現代社會科技、網際網絡產業發展迅速,電子設備如PC、iPad、智能手機普及率大幅提高。可拉伸電子產品未來超乎想像,未來通過神奇墨水,大家可用原子筆在紙張、紡織品、橡膠、塑膠和3D物體等任何表面“繪製”LED。美國聖路易斯華盛頓大學研究人員日前開發出一款墨水筆,允許個人在紙張、紡織品、橡膠、塑膠甚至3D物體等日常材料上手寫出柔性、可拉伸的光電設備。研究團隊表示,這種簡單而通用的製造方法,相對於其它產品複雜的步驟,它是無需任何專業培訓或笨重的設備,任何人都能製造發光二極體(LED)或光電探測器。
研究人員指出,LED組合眼看有點像三明治,由陽極層、發射層和陰極層組成,只要讓墨水分別塗抹在另一層上然後不混色,就可變成LED,之後再連接電源,這種靈活可拉伸的墨水組合就能發出多種色光。目前,最新研究的方法能使個人在短短幾分鐘內創建多色LED和光電探測器,其利用原子筆的簡單性,填充由導電聚合物、金屬納米線和鈣鈦礦晶體材料製成的專門設計的墨水,產生廣泛的發光顏色。再通過用這些功能性墨水逐層書寫,就像使用五彩筆一樣,廉價、輕鬆、快速地創建出功能性設備,包括一次性電子產品(如智能包裝)和個性化可穿戴設備(如生物醫學感測器)。
值得注意到是,這種墨水筆能駕馭從紙張到派對氣球的所有材料,還克服了以往對基材扁平、光滑的高要求。為了墨水能用於標準原子筆,研究團隊也調整墨水潤濕性並提高書寫性,確保這種墨水能寫在紙張、紡織品等多孔和纖維基材上,不然就會流一地或直接混在一起。研究人員表示,團隊開發的墨水為特殊配置,但筆是通用的,因此墨水的每一層都得能夠承受變形,經過彎曲、拉伸跟扭曲都不會影響性能。
團隊表示,手寫電子產品的未來應用範疇遠超人們的想像。譬如,廉價、可定製的LED為實踐教育、生動紡織品(如發光服裝或賀卡)以及智能包裝提供新思路;手寫光發射器和檢測器則能創建可穿戴生物醫學感測器和繃帶,繃帶自帶光電探測和紅外LED,可實現對脈搏血氧飽和度的測量或加速傷口癒合,目前很多設備都較為複雜和需時較長,若結合這款簡單操作的原子筆製造產品,將在醫療領域為更多的患者服務。研究人員指出,這款墨水筆已通過多項測試,後續適時推出市場。
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