KAIST: Экран в одежде

 

KAIST: Экран в одежде

Гибкими дисплеями для всевозможных гаджетов уже никого не удивишь. Однако данное техническое решение хоть и позволяет экрану изгибаться, но всё равно имеет свои ограничения. Разместить подобный дисплей на куртке или рубашке вряд ли получится — даже у самых «гибких» видеопанелей остается достаточно твердая подложка, ограничивающая свободу тканей. Прорыв в данной сфере исследований может организовать Корейский институт передовых технологий (KAIST), специалисты которого разработали технологию внедрения экрана в саму структуру материала.

Причем на создание работоспособного прототипа ушло более двух лет. Всё начиналось с экспериментов, заключавшихся в нанесении на ткань тонкого полимерного слоя. Впоследствии на эту подложку внедрялись органические светодиоды (OLED). В результате на тканевом материале формировался вполне работоспособный дисплей, который мог достаточно свободно изгибаться.

Однако оказалось, что подобное решение, хоть и позволяет получить функционирующий экран, но имеет существенные ограничения по сроку эксплуатации. Изначальная подложка в результате постоянной деформации достаточно быстро начинала отслаиваться, а в случае критического изгибания видеопанели (например, при резком наклоне) происходило необратимое разрушение визуального слоя.

После нескольких опытов и подбора вариаций материала подложки было принято решение о невозможности создания нормально функционирующего экрана подобным методом. Решение проблемы было найдено главой исследовательской лаборатории KAIST профессором Кён Чхоль Чоем.

Данный специалист предложил вариант, при котором гибкий экран не прикреплялся к ткани искусственным способом, а изначально входил в ее структуру, являлся ее составной частью и мог выдерживать всевозможные деформации. На отработку данной технологии ушло около года, в течение которого подбирались оптимальные режимы создания светодиодных органических нитей.

В качестве химической основы нового материала выбран полиэтилентерефталат, из которого постепенно слоями формируют гибкую паутину. Причем после нанесения каждого слоя вещества нить окунают в специально разработанный раствор (PEDOT), точная формула которого, содержащая полимерные диоды, является коммерческой тайной, и сушат при температуре около 120 ºС. По окончании процесса получившееся волокно покрывают защитным материалом, в состав которого входит алюминий и литий.

Результатом подобной процедуры является достаточно прочная и гибкая нить, обладающая очень интересным свойством. При подведении к ней слабого электрического тока она начинает достаточно ярко светиться заранее выбранным оттенком света.

Таким образом, вплетая получившиеся волокна в структуру любой ткани, на выходе можно получить светодиодный экран, являющийся составной частью материала. Остается только присоединить к нему источник питания и контроллер выведения видеосигнала, чтобы получился цветной гибкий дисплей.

Причем проблема с гибкими аккумуляторами также решена специалистами KAIST. Еще в прошлом году они анонсировали создание источника питания, не меняющего своей мощности при деформации.

По словам разработчиков, сейчас их первоочередной задачей является подбор такого защитного слоя для светящейся нити, который бы позволил эффективно противостоять неблагоприятным погодным условиям (дождь, ветер и пр.), а также химически активным средам (стиральный порошок, моющие и чистящие средства и др.). При решении данной задачи выход предметов одежды с внедренным гибким экраном станет делом самого ближайшего будущего. 

Рубрика: 
Вверх