Ultradünne 'E-Haut"verwandelt sich Ihre Hand in einer elektronischen Anzeige

Ihr Smartphone könnte eines Tages durch ein elektronisches Display auf der Rückseite Ihrer Hand laminiert ersetzt werden, wenn die Erfinder einer neuen ultradünnen "e-Skin" haben ihren Weg.

Zum ersten Mal japanische Wissenschaftler haben gezeigt, eine superflexible elektronische (oder e-Haut) Display, hergestellt aus organischen Elektronik, die nicht abgebaut, wenn Luft ausgesetzt. Und entscheidend ist, nutzten die Forscher für herkömmliche Smartphones und Fernsehern Prozesse ähnlich wie organische Leuchtdiode (OLED) Displays hergestellt werden.

Organische Elektronik, hergestellt aus Kohlenstoff-basierte Polymere, halten große Versprechen für tragbare Geräte, weil sie viel leichter und flexibler als herkömmliche Elektronik aus anorganischen Materialien wie Silizium und Gold sind. Jedoch die OLEDs und organische Licht-Detektoren beeinträchtigen normalerweise in Luft, so brauchen sie in der Regel sperrige Schutzschichten, die ihre Flexibilität verringern. [Körper Bioelektronik: 5 Technologien, die mit Ihnen Flex könnte]

Nun hat ein Team von der Universität Tokio entwickelt eine einzigartige Methode, um eine Schutzschicht zu schaffen, die die elektronischen Bauteile aus der Luft schützen können, während die übrigen dünn genug, um flexibel zu bleiben.

"Unsere e-Haut kann direkt auf der Oberfläche der Haut, die es uns ermöglicht, menschlichen Haut, elektronisch zu funktionalisieren laminiert werden", sagte Takao Someya Professor im Department of Electrical and Electronic Engineering an der Universität Tokio und Autor des Papiers auf dem neuen Gerät, veröffentlicht in der Zeitschrift Science fördert 15 April.

"Wir denken, dass Funktionalisierung der Haut das Smartphone in Zukunft ersetzen kann," sagte Someya Leben Wissenschaft. "Wenn Sie ein iPhone besitzen, ist es ein sperriges Gerät. Aber wenn Sie Ihrer Haut funktionalisieren, du musst nicht alles tragen und es einfach ist, immer und überall informiert jederzeit. "

Vorherigen organischen elektronischen Displays mit Glas oder Kunststoff Basismaterialien oder Substrate gebaut worden, aber ihre Flexibilität war begrenzt durch ihre Dicke. Andere, dünnere Versionen hergestellt wurden, diese Materialien wurden jedoch nicht stabil genug, um in Luft für mehr als ein paar Stunden zu ertragen.

Someya der Gruppe konnte verlängern die Lebensdauer bis zu mehreren Tagen durch die Schaffung einer Schutzfolie, eine Passivierungsschicht, die besteht aus abwechselnden Schichten von anorganischen Silizium-Oxynitrid und organische Parylene genannt. Die Folie schützt das Gerät vor schädlichen Sauerstoff und Wasserdampf aber ist so dünn, dass das gesamte Gerät nur 3 Mikrometer (Millionstel eines Meters) dick und hochflexibel, sagte der Forscher. Zum Vergleich: eine Haarsträhne ist etwa 40 Mikrometer dick.

Substrate so dünn leicht verformt werden können durch die hochenergetische Prozesse benötigt, um die ultradünnen, transparenten Elektroden zu produzieren, die die Komponenten zu verbinden, sagte Someya. So war die Gruppe zweite Neuerung zur Optimierung dieser Prozesse die benötigte Energie auf ein Niveau zu reduzieren, die nicht das ultradünne Material Schaden.

In naher Zukunft sagte könnte diese Technologie eingesetzt werden, um die Gesundheit der Menschen zu überwachen, Someya. Um sein Potential zu demonstrieren, sein Team erstellt ein Gerät, bestehend aus roten und grünen OLEDs und ein Lichtempfänger, die die Konzentration von Sauerstoff im Blut ein menschliches Subjekt überwachen könnte, wenn die e-Haut, die Person, die Finger mit hochflexible Klebeband kaschiert wird. [Bionischen Menschen: Top 10 Technologien]

Die Wissenschaftler auch erstellt sowohl digitale als auch analoge Displays, die auf die Haut kaschiert werden konnte, und alle Geräte waren flexibel genug, zu verzerren und zerdrücken als Reaktion auf die Bewegung des Körpers, ohne deren Funktionalität zu verlieren.

"Das Potenzial reichen von Informations-Display, optische Charakterisierung der Haut, verwendet", sagte John Rogers, Professor für Materialwissenschaft und Werkstofftechnik an der University of Illinois, die auch auf die Entwicklung von e-Haut funktioniert aber nicht mit der neuen Studie beteiligt war. "Chancen für die zukünftige Forschung in diesem Zusammenhang gehört die Entwicklung von Stromversorgungen und drahtlose Systeme für die Datenkommunikation und Kontrolle."

Durch den Einsatz von Materialien und Prozessen, die bereits bei der industriellen Herstellung von OLED-Displays verwendet werden, sagte Someya Arbeit der Gruppe in der Lage, den Übergang reibungslos zu Großserienproduktion sollte.

Hyunhyub Ko, Associate Professor für Chemieingenieurwesen am Ulsan National Institute of Science and Technology in Südkorea, die auch e-Haut, erforscht stimmt zu, dass diese Methode schließlich auf die Herstellung von kommerziellen Produkten angewendet werden könnte.

"[Ein] ultradünnen und flexible Passivierung Schicht ist eine herausfordernde Aufgabe", sagte Ko Leben Wissenschaft. "ihre Fertigung umfasst die Lösung Beschichtung und chemical Vapor Deposition Methoden und kann so bis zu kommerziellen Produkten skaliert werden."

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