Sci - nature wiki

تفتح التكنولوجيا الباب أمام شاشات إلكترونية منتشرة في كل مكان ، ويسهل تصنيعها – ScienceDaily

0

في دراسة جديدة رائدة ، استخدم باحثون في جامعة مينيسوتا توين سيتيز طابعة مخصصة لطباعة ثلاثية الأبعاد بالكامل لشاشة عرض مرنة ذات الصمام الثنائي العضوي الباعث للضوء (OLED). قد ينتج عن هذا الاكتشاف شاشات OLED منخفضة التكلفة في المستقبل يمكن إنتاجها على نطاق واسع باستخدام طابعات ثلاثية الأبعاد من قبل أي شخص في المنزل ، بدلاً من الفنيين في مرافق التصنيع الدقيق باهظة الثمن.

تعتمد تقنية شاشة OLED على تحويل الكهرباء إلى ضوء باستخدام طبقة من المواد العضوية. تعمل OLEDs كشاشات رقمية عالية الجودة ، والتي يمكن جعلها مرنة واستخدامها في كل من الأجهزة الكبيرة مثل شاشات التلفزيون والشاشات وكذلك الإلكترونيات المحمولة مثل الهواتف الذكية. اكتسبت شاشات OLED شهرة لأنها خفيفة الوزن وموفرة للطاقة ورقيقة ومرنة وتوفر زاوية عرض واسعة ونسبة تباين عالية.

قال مايكل ماك ألبين ، أستاذ كرسي العائلة بجامعة مينيسوتا كوهرماير في قسم الهندسة الميكانيكية وكبير مؤلفي الدراسة: “عادةً ما يتم إنتاج شاشات OLED في مرافق تصنيع كبيرة ومكلفة ونظيفة للغاية”. “أردنا أن نرى ما إذا كان بإمكاننا تكثيف كل ذلك بشكل أساسي وطباعة شاشة OLED على طابعتنا ثلاثية الأبعاد الموضوعة على المنضدة ، والتي تم تصميمها خصيصًا وتكلفتها تقريبًا مثل طراز Tesla Model S.”

كانت المجموعة قد جربت سابقًا شاشات OLED للطباعة ثلاثية الأبعاد ، لكنهم واجهوا صعوبة في توحيد الطبقات الباعثة للضوء. قامت مجموعات أخرى بطباعة شاشات العرض جزئيًا ولكنها اعتمدت أيضًا على الطلاء الدوراني أو التبخر الحراري لإيداع مكونات معينة وإنشاء أجهزة وظيفية.

في هذه الدراسة الجديدة ، قام فريق البحث بجامعة مينيسوتا بدمج وضعين مختلفين للطباعة لطباعة طبقات الجهاز الست التي نتج عنها طباعة ثلاثية الأبعاد بالكامل لعرض الصمام الثنائي الباعث للضوء العضوي. تمت طباعة جميع الأقطاب الكهربائية والوصلات والعزل والتغليف بالبثق ، بينما تم طباعة الطبقات النشطة باستخدام نفس الطابعة ثلاثية الأبعاد في درجة حرارة الغرفة. كان النموذج الأولي للشاشة حوالي 1.5 بوصة على كل جانب وبه 64 بكسل. كل بكسل يعمل ويعرض الضوء.

قال Ruitao Su ، المؤلف الأول للدراسة وحاصل على دكتوراه في الهندسة الميكانيكية بجامعة مينيسوتا لعام 2020: “اعتقدت أنني سأحصل على شيء ما ، لكن ربما لن أحصل على شاشة تعمل بشكل كامل”. خريج وهو الآن باحث ما بعد الدكتوراه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. “ولكن بعد ذلك اتضح أن جميع وحدات البكسل كانت تعمل ، ويمكنني عرض النص الذي صممته. كان رد فعلي الأول هو” إنه حقيقي! ” لم أستطع النوم طوال الليل “.

قال سو إن الشاشة المطبوعة ثلاثية الأبعاد كانت مرنة أيضًا ويمكن تعبئتها في مادة مغلفة ، مما يجعلها مفيدة لمجموعة متنوعة من التطبيقات.

قال سو: “أظهر الجهاز انبعاثًا مستقرًا نسبيًا على مدى 2000 دورة انحناء ، مما يشير إلى أنه يمكن استخدام OLEDs المطبوعة ثلاثية الأبعاد بالكامل للتطبيقات المهمة في الإلكترونيات اللينة والأجهزة القابلة للارتداء”.

قال الباحثون إن الخطوات التالية هي طباعة شاشات OLED ثلاثية الأبعاد بدقة أعلى مع سطوع محسّن.

قال ماك ألبين: “الجزء اللطيف في بحثنا هو أن التصنيع مبني بالكامل ، لذلك نحن لا نتحدث بعد 20 عامًا مع بعض رؤية” فطيرة في السماء “”. “هذا شيء صنعناه بالفعل في المختبر ، وليس من الصعب تخيل أنه يمكنك ترجمة هذا إلى طباعة جميع أنواع شاشات العرض بأنفسنا في المنزل أو أثناء التنقل في غضون بضع سنوات فقط ، على طابعة محمولة صغيرة.”

بالإضافة إلى McAlpine و Su ، تضمن فريق البحث باحثين في الهندسة الميكانيكية بجامعة مينيسوتا Xia Ouyang ، باحث ما بعد الدكتوراه. سونغ هيون بارك ، وهو الآن باحث أول في المعهد الكوري للتكنولوجيا الصناعية ؛ وسونغ إيه آن ، وهو الآن أستاذ مساعد للهندسة الميكانيكية في جامعة بوسان الوطنية في كوريا.

فيديو: https://youtu.be/k7KV_lOIp8o

تم تمويل البحث بشكل أساسي من قبل المعهد الوطني للتصوير الطبي الحيوي والهندسة الحيوية التابع للمعاهد الوطنية للصحة (الجائزة رقم 1DP2EB020537) مع دعم إضافي من شركة Boeing ومبادرة Minnesota Discovery and Research and InnoVation Economy (MnDRIVE) من خلال الولاية مينيسوتا. تم إجراء أجزاء من هذه الدراسة في مركز مينيسوتا للنانو ، الذي تدعمه مؤسسة العلوم الوطنية من خلال شبكة البنية التحتية الوطنية المنسقة (NNCI).

Leave A Reply

Your email address will not be published.