物理科技生物学-PHYICA

最轻的光——数字显示和脑一幅画漂亮简单的画科学的未来

物理学 2022-06-11 23:59:05

圣安德鲁斯大学 灵活、超轻和高度耐用的有机发光二极管有望成为新形式的可穿戴显示器

学分:圣安德鲁斯大学 圣安德鲁斯大学的一组科学家开发了一种新的方法,使迄今为止最耐用、重量轻、最薄的光源成为可能,这可能会彻底改变移动技术的未来,并为脑科学的新进展铺平道路

由圣安德鲁斯大学物理和天文学院领导的关于有机发光二极管发展的新研究发表在今天(12月7日,星期一)的《自然通讯》上的两篇独立论文中,不仅对未来手机和平板电脑的设计有影响,而且在神经科学研究和用于帮助神经疾病患者的临床技术中也可能发挥关键作用

利用有机电致发光分子、金属氧化物和生物相容性聚合物保护层的结合,科学家们创造了有机发光二极管,它们像我们在家使用的日常保鲜膜一样薄而柔韧

开发的新光源将对数字显示器产生未来的影响,并可用于制造更轻、更薄的手机和平板电脑显示器;当我们看的时候,显示器很大,但是不用的时候可以折叠或者卷起

从长远来看,这些新的发光二极管也可以用于治疗神经疾病,其中光门控蛋白被用来调节患者的大脑活动

圣安德鲁斯大学开发的柔性和超轻型有机发光二极管能在恶劣条件下生存,包括水下、浸在有机溶剂中,甚至在腐蚀性气体等离子体中

学分:圣安德鲁斯大学 早期开发超薄有机发光二极管的尝试发现它们在空气和潮湿环境中稳定性差

然而,新的发光二极管被发现非常坚固,测试表明它们可以在水下存活数周,并能承受暴露在溶剂和气体等离子体中

发光二极管也可以绕着剃刀刀片的边缘弯曲数千次,并且仍然可以完美地工作——一个简单的实验突出了它们的极端耐用性

新光源的坚固性、极端外形和机械灵活性为移动技术之外的未来使用和应用提供了多种可能性

例如,它们可以作为自发光指示器集成到工作表面、包装和服装中,而不会增加产品的重量和体积

此外,它们在高湿度和水中的稳定性使它们非常适合需要皮肤接触的可穿戴应用和用作生物医学研究中的植入物

这两项研究的首席科学家、物理和天文学院的马尔特·格雷教授说:“我们的有机发光二极管非常适合成为生物医学和神经科学研究的新工具,并且很可能在未来进入临床

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心理学和神经科学学院的斯特凡·普尔弗在另一项研究中,科学家们利用微型有机发光二极管阵列发出的光和一种被称为光遗传学的神经科学方法,以高度受控的方式引导苍蝇幼虫的运动

利用有机发光二极管对苍蝇幼虫的感觉神经元进行光诱导刺激,可用于研究运动的基础

学分:圣安德鲁斯大学 向爬行的苍蝇幼虫的特定身体部位传递光线,使研究人员能够以可靠的方式刺激和抑制感觉神经元

根据光照的时间和地点,幼虫开始向前或向后爬行,光刺激的动力控制爬行的速度和动物运动的其他方面

“虽然动物反应背后的精确神经元机制仍然未知,但我们现在处于一个更好的位置来测试与这些生物运动相关的一系列假设,”博士解释说

卡罗琳·穆拉斯基,来自物理和天文学院,是第二项研究的第一作者

研究人员目前正在将他们在制造轻质、灵活和坚固的有机发光二极管方面的突破与他们在控制苍蝇神经活动方面的知识相结合,以制造可以植入脊椎动物大脑的光源

这将使研究人员能够以比现有技术更少侵入和更灵活的方式研究大脑功能

除了有助于移动显示器的未来发展,并为基础研究开辟新的途径之外,这些研究中开发的技术最终可以用于通过创建光学接口将信息直接发送到患有视觉、听觉或触觉损失的人类患者的大脑来改善临床治疗

这篇论文的题目是“柔性防水有机发光二极管底层”

凯姆等,“果蝇与有机发光二极管线性阵列的片段特异性光遗传刺激”

穆拉斯基等人发表在《自然通讯》上

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