Науковці з Університету Дрекселя й Сеульського національного університету розробили розтяжний органічний світлодіодний дисплей (OLED), здатний збільшуватися вдвічі та не втрачати яскравості. Ключову роль у розробці відіграв українсько-американський науковець, професор Університету Дрекселя Юрій Гогоці, який очолив дослідницьку групу й раніше допоміг відкрити унікальний клас матеріалів — максени (MXenes). Як пише IEEE Spectrum, нова технологія показує рекордну ефективність для розтяжних дисплеїв.
Максени, відкриті за участю Юрія Гогоці, — це ультратонкі провідні листи завтовшки близько 10 нанометрів. У новому дисплеї їх поєднали зі срібними нанодротами, щоб створити прозорий електрод. Ці матеріали поєднують міцність металів із гнучкістю полімерів, тож стали ідеальною заміною традиційного оксиду індію-олова (ITO). На відміну від крихкого ITO, що тріскається від навантаження, максени не втрачають провідності навіть при сильному розтягуванні — завдяки структурі з двовимірних листів, які ковзають один відносно одного.
Під час дослідження команда показала, що дисплеї на основі максенів досягли зовнішньої квантової ефективності 17% — це близько до теоретичного максимуму в 20%. Цей показник відображає, наскільки ефективно електрична енергія перетворюється на видиме світло. Сьогодні такі результати є рекордними серед розтяжних OLED-дисплеїв.
Науковці вдосконалили конструкцію й додали два органічні шари до багатошарової структури дисплея. Перший шар спрямовує позитивні заряди просто до світловипромінювальної області, а другий перетворює енергію, яка зазвичай втрачається як тепло. Таке рішення дало майже десятикратне збільшення яскравості порівняно з попередніми розробками. При цьому дисплей лишається стабільним навіть коли розтягується до 200% від початкового розміру.
Підписуйтесь на Mediasat у Telegram: тут найцікавіші новини ТБ та телекому
Хімічна модифікація поверхні максенів теж відіграла важливу роль у досягненні високих показників. Вона покращила перенесення електронів у світловипромінюючий шар, що додатково підвищило яскравість дисплея.
Юрій Гогоці бачить перспективи застосування розробки в різних галузях. Такі дисплеї можна використовувати в робототехніці, промисловому обладнанні й носимій електроніці. Особливо цікаве впровадження технології в «розумний» одяг для моніторингу здоров’я, де дисплеї вбудовуватимуть просто в тканину.
Проте дослідники застерігають, що до комерціалізації технології ще далеко. Команді треба розв’язати проблеми довготривалої стабільності, захисту від вологи й кисню, а також зменшити спотворення зображення під час розтягування. Сучасні матеріали поки що не здатні підтримувати світлове випромінювання достатньо довго для масового виробництва.
Розробка гнучких дисплеїв активно розвивається в різних напрямках. Приміром, дослідники з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі нещодавно показали тривимірні екрани, які реагують на світло й створюють фізично відчутний рельєф під пальцями.
