Wetenschappers van het Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) in Korea hebben een flexibel materiaal gefabriceerd dat helder oplicht wanneer het wordt uitgerekt en/of wanneer een elektrisch veld wordt aangelegd. De resultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Applied Physics Reviews en veelbelovend voor de ontwikkeling van heldere, duurzame, rekbare apparaten voor gebruik, bijvoorbeeld, als interactieve skin-displays en in zachte robotica.

"Ons materiaal overwint uitdagingen in 'wisselstroomgestuurde elektroluminescente' (ACEL) apparaten die momenteel in ontwikkeling zijn", legt Soon Moon Jeong van DGIST's Division of Energy Technology uit. "De huidige apparaten bieden niet zoveel luminescentie als wetenschappers willen vanwege problemen met hun ontwerp."

Zachte, lichtemitterende ACEL-apparaten worden gemaakt door een lichtemitterende verbinding tussen twee elektrodelagen te plaatsen. Maar om ervoor te zorgen dat het licht in het midden het oppervlak bereikt en daadwerkelijk wordt gezien, moet ten minste één van de elektrodelagen transparant zijn. Dit leidt echter tot verschillende problemen, afhankelijk van het type materiaal dat wordt gebruikt, zoals dat de elektrode broos of moeilijk te vervaardigen is.

Jeong en zijn collega's hebben deze en andere ontwerpproblemen in ACEL-apparaten overwonnen door rekbare zilveren nanodraadelektroden parallel in te voegen tussen twee lichtemitterende lagen gemaakt van met koperionen gedoteerde zinksulfidedeeltjes ingebed in polydimethylsiloxaan (ZnS:Cu/PDMS). ZnS:Cu/PDMS heeft een aantrekkelijke eigenschap:het genereert licht wanneer het wordt vervormd. Dit wordt mechanoluminescentie genoemd. Door de zilveren nanodraadelektroden toe te voegen, wordt het apparaat ook elektroluminescerend. Met andere woorden, door er een elektrisch veld op aan te leggen, gaat het materiaal helder schijnen. "Ons apparaat is uniek omdat het tegelijkertijd mechanische en elektroluminescentie kan produceren", zegt Jeong.

Het ontwerp maakt ook het gebruik van dikke lichtemitterende lagen mogelijk in tegenstelling tot eerdere ACEL-apparaten die alleen lagen kunnen gebruiken die dun genoeg zijn om een ​​sterk elektrisch veld tussen de twee elektroden aan te leggen. Het nieuwe ontwerp lost dit probleem op door de elektroden als ultradunne draden in het lichtgevende materiaal te steken. Het dikkere materiaal produceert 3,8 keer zoveel elektroluminescerende helderheid als andere ACEL-apparaten.

"Onze voorgestelde structuur kan momenteel worden gebruikt in grootschalige buitenreclameborden of lichtgevende banners, vanwege de robuustheid tegen omgevingsfactoren en het eenvoudige ontwerp", zegt Jeong.

Het team wil vervolgens de elektroluminescentie van het apparaat verbeteren als reactie op een laag elektrisch veld. Om dit te bereiken, zijn ze van plan om de zilveren nanodraden in verschillende richtingen te rangschikken, in plaats van parallel zoals bij het huidige apparaat. + Verder verkennen

In textielvezels ingebed multiluminescent apparaat voor toekomstige draagbare apparaten