原子笔“绘製”发光体

2023-10-03 3344 金涛 澳门日报

 现代社会科技、网际网络产业发展迅速,电子设备如PC、iPad、智能手机普及率大幅提高。可拉伸电子产品未来超乎想像,未来通过神奇墨水,大家可用原子笔在纸张、纺织品、橡胶、塑胶和3D物体等任何表面“绘製”LED。美国圣路易斯华盛顿大学研究人员日前开发出一款墨水笔,允许个人在纸张、纺织品、橡胶、塑胶甚至3D物体等日常材料上手写出柔性、可拉伸的光电设备。研究团队表示,这种简单而通用的製造方法,相对于其它产品複杂的步骤,它是无需任何专业培训或笨重的设备,任何人都能製造发光二极体(LED)或光电探测器。

 研究人员指出,LED组合眼看有点像三明治,由阳极层、发射层和阴极层组成,只要让墨水分别涂抹在另一层上然后不混色,就可变成LED,之后再连接电源,这种灵活可拉伸的墨水组合就能发出多种色光。目前,最新研究的方法能使个人在短短几分钟内创建多色LED和光电探测器,其利用原子笔的简单性,填充由导电聚合物、金属纳米线和钙钛矿晶体材料製成的专门设计的墨水,产生广泛的发光颜色。再通过用这些功能性墨水逐层书写,就像使用五彩笔一样,廉价、轻鬆、快速地创建出功能性设备,包括一次性电子产品(如智能包装)和个性化可穿戴设备(如生物医学感测器)。

 值得注意到是,这种墨水笔能驾驭从纸张到派对气球的所有材料,还克服了以往对基材扁平、光滑的高要求。为了墨水能用于标準原子笔,研究团队也调整墨水润湿性并提高书写性,确保这种墨水能写在纸张、纺织品等多孔和纤维基材上,不然就会流一地或直接混在一起。研究人员表示,团队开发的墨水为特殊配置,但笔是通用的,因此墨水的每一层都得能够承受变形,经过弯曲、拉伸跟扭曲都不会影响性能。

 团队表示,手写电子产品的未来应用範畴远超人们的想像。譬如,廉价、可定製的LED为实践教育、生动纺织品(如发光服装或贺卡)以及智能包装提供新思路;手写光发射器和检测器则能创建可穿戴生物医学感测器和绷带,绷带自带光电探测和红外LED,可实现对脉搏血氧饱和度的测量或加速伤口癒合,目前很多设备都较为複杂和需时较长,若结合这款简单操作的原子笔製造产品,将在医疗领域为更多的患者服务。研究人员指出,这款墨水笔已通过多项测试,后续适时推出市场。

 新 丁

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