Bileğinize sarabileceğiniz, istediğiniz yöne katlayabileceğiniz ya da arabanızın direksiyonuna kıvırabileceğiniz ince, esnek bir dijital ekran düşünün. Chicago Üniversitesi Pritzker Moleküler Mühendislik Okulu’ndaki (PME) bilim insanları tarafından tam da böyle bir malzeme geliştirildi. Floresan bir desen oluşturmaya devam ederken esneyebilir veya ikiye bükülebilir.
Nature Materials dergisinde açıklanan malzeme, katlanabilir bilgisayar ekranları, giyilebilir elektronikler ve sağlık sensörleri de dahil olmak üzere çeşitli kullanım alanları sunuyor.
Araştırmayı moleküler mühendislik yardımcı doçenti Sihong Wang ve Liew Ailesi Moleküler Mühendislik Profesörü Juan de Pablo yönetti. Wang, “Bugün kullandığımız hemen her tüketici elektroniğinin en önemli bileşenlerinden biri ekrandır ve tamamen yeni bir ekran teknolojisi yaratmak için birçok farklı alandan gelen bilgileri bir araya getirdik” dedi.
De Pablo sözlerini şöyle sürdürdü: “Bu, gerçekten esnek ekranlar inşa edebilmek için ihtiyaç duyduğunuz türden bir malzeme. Henüz düşünmediğimiz pek çok yeniliğin bu çalışma sayesinde mümkün olacağını tahmin ediyorum çünkü çok temel.
OLED Teknolojisi
İletkenler arasına küçük organik moleküller sıkıştıran OLED (organik ışık yayan diyot) teknolojisi, üst düzey akıllı telefonların çoğunun ve giderek artan sayıda televizyonun ekranlarında kullanılmaktadır. Bir elektrik akımı açıldığında minik moleküller tarafından parlak bir ışık üretiliyor. Bu teknoloji net görüntüleriyle tanınıyor ve daha önceki LED ve LCD ekranlara göre daha enerji tasarruflu. Ancak OLED’lerin moleküler yapı taşları sert yapılara ve yakın kimyasal etkileşimlere sahiptir.
Wang’a göre modern OLED paneller şu anda esneyemeyen çok kırılgan malzemelerden üretiliyor. Amacımız, OLED’in elektrolüminesansını korurken esnek polimerler kullanan bir şey geliştirmekti.
Esnek moleküler zincirlere sahip uzun polimerler, malzemelere esneme kabiliyeti kazandırır ve Wang ve de Pablo, organik bir malzemenin etkili bir şekilde ışık yayması için gerekli moleküler mimarilerin farkındaydı. Her iki özelliği bir arada barındıran yeni polimerler geliştirmek üzere yola çıktılar.
İlgilenilen yeni polimerlerin atomik modellerini oluşturmayı başardık ve bu modelleri kullanarak de Pablo, çekildiğinde veya büküldüğünde moleküllere ne olacağını tahmin etti. “Artık optimize edilmiş esneklik ve lüminesansa sahip yeni malzemelerin mühendisliği için bir çerçeveye sahip olduğumuza göre, bu özellikleri moleküler düzeyde daha iyi anlıyoruz.”
Yeni esnek elektrolüminesan polimerler için hesaplama tahminlerini kullanarak çok sayıda prototip oluşturdular. Malzemeler tıpkı modelin öngördüğü gibi esnek, esneyebilir, parlak, güçlü ve enerji verimliydi.
Malzemelerin elektrik enerjisini çok verimli bir şekilde ışığa dönüştürmesini sağlayan “termal olarak aktive edilmiş gecikmeli floresan” kullanımı, tasarımlarının önemli bir yönüydü. Bu üçüncü nesil organik yayıcı tekniği, malzemelere ticari OLED teknolojileriyle karşılaştırılabilir bir performans kazandırabilir.
Kaynak: techxplore.com/news
