Разработана недорогая технология производства гибких OLED-волокон, имеющих сравнимую с плоскими OLED-панелями яркость. Исследователи показали, что такие волокна можно заплетать в ткани и, к примеру, использовать для создания «умной одежды» со светящимися индикаторами, сообщается в работе, опубликованной в журнале Nano Letters.

Некоторые инженеры разрабатывают не только отдельные носимые устройства, такие как фитнес-браслеты, но и умную одежду, которая будет совмещать как свою изначальную функцию, так и возможности, присущие «умным» устройствам. К примеру, Google и Levi's создали куртку с сенсорным участком, который состоит из джинсовой ткани, в которую вплетены токопроводящие нити. Но технологии, которые позволили бы таким же образом вплетать в ткань светящиеся элементы для отображения информации, пока не так развиты.

Seonil Kwon et al. / Nano Letters, 2017

Исследователи под руководством Кён Чхоль Чхве (Kyung Cheol Choi) из Корейского института передовых технологий разработали относительно простую и недорогую технологию создания органических светодиодов на основе волокон. В основе таких волокон лежит полимерное волокно, в своей работе исследователи для примера использовали полиэтилентерефталат. На эту основу наносятся несколько слоев других материалов: первые слои образуют катод, последующие представляют собой инжекционный слой, а самые верхние слои – анод. Особенность разработанной технологии заключается в том, что почти все слои наносятся простым методом нанесения погружением, и только последний слой алюминиевого анода наносится термическим напылением.

Послойная структура OLED-волокон. Seonil Kwon et al. / Nano Letters, 2017

Разработчики протестировали основные характеристики таких волокон. Их яркость достигает десяти тысяч кандел на квадратный метр. Для сравнения, максимальная яркость современных OLED-дисплеев, применяемых в смартфонах или телевизорах обычно составляет несколько сотен кандел на квадратный метр. Эффективность излучения таких волокон составляет 11 кандел на ампер.

OLED-волокна, вплетенные в пластиковое плетение (сверху) и свитер (снизу). Seonil Kwon et al. / Nano Letters, 2017

Также исследователи протестировали механические свойства волокон. Выяснилось, что они сохраняют около 90 процентов своей эффективности при деформации растяжения 4,3 процента. Такое растяжение, к примеру, происходит при оборачивании волокна вокруг цилиндра с радиусом 3,5 миллиметра. Исследователи продемонстрировали возможное применение технологии: они вплели OLED-волокна в пластиковую плетеную поверхность и даже в обычный свитер.

Ранее для «умной одежды» разработали и другие волоконные устройства. Например, на основе углеродных нанотрубок исследователи научились создавать нить, которая вырабатывает при растяжении электрический ток, а китайские ученые создали нитевидные аккумуляторы и даже продемонстрировали ткань, которую они заплели из таких аккумуляторов на промышленном ткацком станке.

Автор: Григорий Копиев