新型電子織物拉伸2倍可發光發聲,利好可穿戴設備
科學家們創造出了一種新型電子織物,就算反覆地被拉伸、彎曲和扭轉的時候,也能保持性能穩定不變。在拉伸到原來尺寸的兩倍大的時候,它還能夠產生明亮的光線和清晰的聲音。
由韓國技術教育大學和加利福尼亞大學聖地亞哥分校的研究人員開發出來的這種複合材料,結合了三個重要成分(Ecoflex、Triton X和無機電致發光磷光體)。
這個創新的聲音顯示裝置,它能無縫地把聽覺信息轉換爲光信號,它是利用了透明離子凝膠電極以及由Ecoflex、Triton X和無機電致發光磷光體組成的高介電層開發出來的。
這項發表在《先進功能材料》雜誌上的研究,表明了可拉伸的電致發光(EL)聲音顯示器,它解決了現有電致發光顯示器中拉伸性有限和亮度低的挑戰。
材料中使用的曲拉通X(Triton X)(一種化學物質)能更有效地儲存電能,並使其更具拉伸性。據一份報告稱,當電流通過這種複合材料時,它會使磷光體顆粒發光,同時產生微小的振動從而發出聲波。
該顯示屏的亮度達到每平方米319坎德拉——比許多智能手機屏幕都要亮——並且能發出73.7分貝的聲音。這處於正常談話音量的範圍內,不過感知到的響度會因距離和環境而有所不同。即使材料被拉伸至其原長的200%,這些性能仍然保持穩定。
這種設計採用可拉伸的透明離子凝膠電極夾着高介電常數發射層,能夠便於製造可拉伸的聲音顯示屏,這些顯示屏展現出前所未有的性能:卓越的亮度、可拉伸性和聲音輸出。值得注意的是,根據這項研究,顯示屏的電致發光和聲性能在各種類型的機械變形下都保持穩定。
研究人員展示了一種可拉伸的多色織物聲音顯示器,這種顯示器能夠像素化,即使在拉伸時也能產生非常穩定的光線和清晰的聲音。該顯示器還能照亮字母、發出各種顏色的光,並且在拉伸時能同時產生聲音,且不會出現性能下降。
研究人員認爲,他們開創性的< a href="#" rel="noopener noreferrer">方法爲 人機界面應用開闢了新途徑,特別是在可穿戴顯示器和智能織物方面,使其能夠在下一代交互系統中實現直觀通信。
科學家們堅稱,在發射層中戰略性地加入曲拉通X(Triton X)會讓Ecoflex產生極化和塑化現象,這樣就會有高介電常數、最小的泄漏電流,拉伸性也很優異。
報告顯示,當前版本需要400 - 500伏的工作電壓才能實現最佳性能。研究團隊在努力保持亮度和音質的同時,繼續想辦法降低這些電壓要求。他們還在開發更復雜的控制系統,用來實現複雜的視覺圖案和音頻輸出呢。