物理科技生物学-PHYICA

用于可穿戴zwgay设备和软机器人的新型可拉伸、自愈和照明电子材料

化学 2021-12-19 00:02:11

新加坡国立大学 新电子材料背后的新加坡国立大学研究团队由助理教授本杰明·蒂(中)领导

和他在一起的是两个小组成员:王冠祥先生(左),他拿着一个被照亮的材料的样品,和谭于君博士(右)

学分:新加坡国立大学 想象一下,一个灵活的数字屏幕在破裂时会自动愈合,或者一个发光机器人在黑暗、危险的环境中定位幸存者,或者执行农业和空间探索任务

新加坡国立大学的一组研究人员开发的一种新材料可以将这些想法变成现实

这种新的可拉伸材料用于发光电容器件时,能够在低得多的工作电压下实现高度可见的照明,并且由于其自愈合特性,对损坏也具有弹性

这项创新被称为HELIOS(代表可治愈、低场照明光电子可拉伸)设备,是由助理教授本杰明·蒂和他的团队从新加坡国立大学健康创新与技术研究所和新加坡国立大学材料科学与工程获得的

这项研究的结果首次发表在2019年12月16日的《自然材料》杂志上

用于下一代电子可穿戴设备和软机器人的耐用、低功耗材料 “传统的可拉伸光电材料需要高电压和高频率来实现可见亮度,这限制了便携性和工作寿命

这种材料也很难安全、安静地应用在人机界面上,”同样来自新加坡国立大学电气与计算机工程系的助理教授蒂解释道

1健康研究所和混合集成柔性电子系统计划

学分:新加坡国立大学 为了克服这些挑战,新加坡国立大学的五名研究人员在2018年开始研究和实验可能的解决方案,并最终在一年后开发了HELIOS

为了降低可拉伸光电材料的电子操作条件,该团队开发了一种具有非常高的介电常数和自愈合特性的材料

该材料是一种透明的弹性橡胶板,由含氟弹性体和表面活性剂的独特混合物制成

高介电常数使其能够在较低的电压下存储更多的电荷,从而在用于发光电容器件时实现更高的亮度

与现有的可拉伸发光电容器不同,具有HELIOS功能的设备可以在低四倍的电压下开启,并实现20倍以上的亮度

在2

5伏/米,是迄今为止由可拉伸发光电容器获得的最亮亮度,现在可与手机屏幕的亮度相媲美

由于功耗低,HELIOS可以实现更长的工作寿命,在人机界面中安全使用,并通过无线供电来提高便携性

赫利俄斯也能抵抗撕裂和穿刺

材料分子之间的可逆键可以被破坏和重组,从而允许材料在环境条件下自愈合

在描述太阳神号的潜在影响时,助理教授蒂说:“光是人和机器之间交流的一种重要方式

随着人类变得越来越依赖机器和机器人,使用HELIOS来制造“不可战胜”的发光设备或显示器不仅耐用,而且节能,具有巨大的价值。

这可以为制造商和消费者带来长期成本节约,减少电子垃圾和能源消耗,进而使先进的显示技术变得既经济又环保

" 例如,HELIOS可以用来制造持久耐用的无线显示器,防止损坏

它还可以作为自动软机器人的照明电子皮肤,用于智能室内农业、太空任务或灾区

拥有一个低功率、自我修复的照明皮肤将为机器人在黑暗中操作提供安全照明,同时保持长时间的运行

新加坡国立大学的团队已经为这种新材料申请了专利,并正在寻求扩大专业包装、安全灯、可穿戴设备、汽车和机器人应用的技术

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