科学家打造“发光皮肤”

作者: 魏昕宇

来源: 科学公园

发布日期: 2016-03-16 17:08:36

研究人员开发了一种新型电子设备,该设备在电场作用下发光,并具有极高的柔性。通过材料学上的革新,设备在拉伸至自身长度近5倍的情况下仍能保持发光性能,且构成电容,适用于软机器人等领域。

研究人员近日开发出一种新的电子设备。它既可以在电场作用下发光,又具有传统发光或者显示设备望尘莫及的柔性。近年来,柔性电子产品成为研究的一个热点。研究人员希望通过使用新的材料和制造工艺提高电子产品的柔顺性,以适应一系列新的应用。柔软、可弯曲的发光或者显示设备是柔性电子产品研究中的一个重要分支,目前这一领域的研究虽然有了很大进展,但开发出的产品的柔顺性仍然不尽如人意。

来自美国和意大利的研究人员通过一系列材料学上的革新提高了发光设备的柔顺性。为了提高电极的柔顺性,他们将氯化锂的水溶液与丙烯酰胺混合,然后引发丙烯酰胺聚合得到既能导电又具有良好弹性的聚丙烯酰胺凝胶。接下来他们又将硫化锌等荧光材料分散到常用的橡胶材料聚二甲基硅氧烷中,然后将含有荧光材料的橡胶薄膜夹在两层导电凝胶之间。当电路连通时,荧光粉会发出特定颜色的荧光。

这种发光设备可以在被拉伸到自身长度近5倍的情况下仍然保持良好的发光性能。这种新型发光装置可以在被拉伸到自身长度几倍的情况下仍然保持发光性能不受影响。这种新型发光装置具有极好的柔性。这种结构不仅可以在通电时发光,本身还构成了一个电容。当它被拉伸时,由于橡胶薄膜变薄,整个装置的电容增加。

这种特性可以与近年来颇为热门的“软机器人”(soft robots),即利用弹性材料制成的机器人相结合,既能感知外界压力的变化,又可以实时改变机器人表面的显示内容,因此具有广阔的应用前景。

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