Utvecklingen av en töjbar display som kan böjas, sträckt, och fäst på huden som en fristående film dök upp i science fiction-filmer förväntas vara ett steg närmare. Forskargruppen ledd av prof. Tae-Woo Lee från Seoul National University meddelade den 29:e att de framgångsrikt har uppnått ett töjbart färgomvandlingsskikt (SCCL) med hjälp av perovskite nanokristaller (PeNCs) och applicerat det på töjbara skärmar. Denna studie har gjort det möjligt att påskynda utvecklingen av nästa generations sträckbara ljusavgivande enheter.

De senaste framstegen inom mjuka material och kostnadseffektiva lösningsbearbetningstekniker har möjliggjort den snabba utvecklingen av bärbar elektronik för att visualisera signaler från olika sensorer fästa på människokroppen. Den töjbara displayen, som en av nyckelkomponenterna i det bärbara body-net-systemet, är det mest bekväma mediet för realtidsövervakning av sensorsignaler.

Materialen som vanligtvis används för töjbara displayer som ljusemitterande polymerer och kvantprickar är instabila och benägna att brytas ned när de utsätts för fukt och syre. Materialens inneboende egenskaper som fotoluminescensintensitet och kvanteffektivitet kommer att försämras kraftigt efter exponering i luft, leder till bildandet av mörka fläckar i displayen. Därav, töjbara ljusemitterande anordningar kräver en utmärkt töjbar inkapslingsfilm för att undvika försämring av luften, speciellt under sträckning. Nytt genombrott genom utveckling av töjbart inkapslingsmaterial är i ett akut behov.

För att lösa problemet, ett team av forskare från Seoul National University, ledd av Prof. Tae-Woo Lee har utvecklat ett luftstabilt färgomvandlingsskikt med hjälp av PeNCs för sträckbara ljusemitterande enheter.

PeNCs, jämfört med andra ljusemitterande organiska material och kvantprickar, är kostnadseffektiva men mycket effektiva för ljusemission. För att förhindra nedbrytning av PeNCs, teamet använde SEBS (styren-etylen-butylen-styren) som en polymermatris för att förbättra både stabilitet och sträckbarhet av filmen, gör det möjligt att användas som det töjbara färgkonverteringsskiktet.

PeNCs är effektivt inkapslade av SEBS-elastomermatrisen som kan sträckas upp till 100 % och återhämtas när den släpps. Anmärkningsvärt, fotoluminescensintensiteten för SCCL ökade till 225 % efter 70 dagar under stabilitetstestet i vatten; detta är den första observationen av fuktassisterad ytpassivering av PeNCs. Teamet föreslog en luftstabil i sig töjbar ljusemitterande enhet som består av en i sig töjbar elektroluminescerande anordning (SELD) integrerad med den ovan nämnda fristående SCCL på toppen utan att använda ett inkapslingsskikt.

Denna progressiva forskning publiceras i den framstående tidskriften Avancerade material . Författarna förklarar ytterligare:"Detta arbete kommer att utöka området för PeNCs som kan användas för töjbara applikationer och stimulera avsevärd forskning om grundläggande aspekter av PeNCs och dessutom om praktiska tillämpningar inom akademi och industri."