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新加坡高校研究團隊研發出可伸縮自愈的照明電子材料

2020-07-06    

中國照明網報道

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導語: 想象一下,一個柔韌的數字屏幕在破裂時可以自行愈合,或者一個發光的機器人能夠在黑暗、危險的環境中找到幸存者所在的位置,或者可以執行農業和太空探索任務。據外媒報道,最近,新加坡國立大學(National University of Singapore ,NUS)的一組研究人員正將此類想法變為現實。

  想象一下,一個柔韌的數字屏幕在破裂時可以自行愈合,或者一個發光的機器人能夠在黑暗、危險的環境中找到幸存者所在的位置,或者可以執行農業和太空探索任務。據外媒報道,最近,新加坡國立大學(National University of Singapore ,NUS)的一組研究人員正將此類想法變為現實。

  此種可拉伸的材料在用于發光電容器設備時,能夠在工作電壓較低的情況下,實現可見性極高的照明,而且由于具備自愈特性,不易受到損壞。

  該項創新稱為HELIOS設備,即可自愈、低場照明光電可伸縮(Healable, Low-field Illuminating Optoelectronic Stretchable)設備,由新加坡國立大學健康創新&技術研究所和新加坡國立大學材料科學與工程研究所的Benjamin Tee助理教授及其團隊合作完成。

  Benjamin Tee助理教授表示:“傳統的可伸縮光電材料需要高電壓和高頻率才能夠實現可見亮度,限制了便攜性和使用壽命。此類材料也很難安全、安靜地應用于人機界面?!?/p>

  為了克服上述挑戰,新加坡國立大學的研究人員從2018年開始研究和試驗可能的解決方案,并在一年之后研發出了HELIOS。

  為了降低可伸縮光電材料的電子工作條件,該團隊研發了一種介電常數很高且具有自愈特性的材料。該款材料是一種透明、有彈性的橡膠片,由獨特的氟橡膠和表面活性劑混合制成。介電常數高使其能夠在較低的電壓條件下存儲更多的電子電荷,在用于發光電容器設備時就具有更高的亮度。

  與現有的可伸縮發光電容器不同,HELIOS能夠讓設備在比此前低4倍的電壓條件下啟動,亮度卻高出20倍。而且,在2.5 V/m的條件下,光線強度達1460 cd/m2,可與如今手機屏幕的亮度媲美,是迄今為止可拉伸發光電容器所能達到的最高亮度。

  HELIOS還具備抗撕裂和抗刺穿的特性,該材料分子之間的可逆鍵能夠被打破和改變,因而使其能夠在環境條件下自愈。

  Tee教授在描述HELIOS所能帶來的潛在影響時表示:“光是人類與機器溝通的重要方式。隨著人類越來越依賴機器和機器人,利用HELIOS打造“無敵”、耐用且節能的發光設備或顯示屏將具有巨大價值,從長遠來看,能夠為制造商和消費者節約成本,減少電子垃圾和能源消耗,還能夠讓先進的顯示技術變得既省錢又環保?!?/p>

  例如,HELIOS可用于制造持久耐用的無線顯示屏,且可防損壞;還可用作自動駕駛軟機器人的照明電子皮膚,用于智能室內農場、執行太空任務或部署在災區。此種低功耗、自我修復照明皮膚能夠為機器人提供安全照明,讓其可以在黑暗中工作,并且工作時間得到延長。

  目前,新加坡國立大學團隊已經為此種新材料申請了專利,并尋求擴大該技術的使用范圍,用于特殊包裝、安全燈、可穿戴設備、汽車和機器人應用等。

編輯:嚴志祥

來源:蓋世汽車網

標簽:新加坡  研發團隊  伸縮自愈  照明電子材料  

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