หนึ่งวันสมาร์ทโฟนของคุณอาจถูกแทนที่ด้วยการแสดงผลอิเล็กทรอนิกส์ลามิเนตไปทางด้านหลังของมือของคุณหากนักประดิษฐ์ของ "E-Skin" ใหม่มีทางของพวกเขา
เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นได้แสดงให้เห็นถึงความยืดหยุ่นผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์จอแสดงผล (หรือ e-skin) ทำจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์ซึ่งไม่ลดลงเมื่อสัมผัสกับอากาศ และที่สำคัญที่สุดคือนักวิจัยใช้กระบวนการคล้ายกับวิธีการแสดงไดโอดแสงอินทรีย์ (OLED) ที่ผลิตขึ้นสำหรับสมาร์ทโฟนและทีวีทั่วไป
อิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์ที่ทำจากโพลีเมอร์ที่ใช้คาร์บอนถือเป็นสัญญาขนาดใหญ่สำหรับอุปกรณ์ที่สวมใส่ได้เพราะมันมีน้ำหนักเบาและยืดหยุ่นมากกว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบดั้งเดิมที่ทำจากวัสดุอนินทรีย์เช่นซิลิกอนและทองคำ แต่ OLEDs และเครื่องตรวจจับแสงอินทรีย์มักจะลดลงในอากาศดังนั้นโดยทั่วไปแล้วพวกเขาจะต้องมีการเคลือบป้องกันขนาดใหญ่ที่ลดความยืดหยุ่น -Body Biolectronics: 5 เทคโนโลยีที่สามารถงอกับคุณได้-
ตอนนี้ทีมงานจาก University of Tokyo ได้พัฒนาวิธีการที่ไม่เหมือนใครในการสร้างการเคลือบป้องกันที่สามารถป้องกันส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์จากอากาศในขณะที่ยังบางพอที่จะยืดหยุ่นได้
“ e-skin ของเราสามารถเป็นได้ลามิเนตโดยตรงบนพื้นผิวของผิวหนังช่วยให้เราสามารถทำหน้าที่ทางอิเล็กทรอนิกส์ของมนุษย์ได้ "Takao Someya ศาสตราจารย์ในภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ของมหาวิทยาลัยโตเกียวกล่าวและผู้เขียนกระดาษบนอุปกรณ์ใหม่ที่ตีพิมพ์ในวันที่ 15 เมษายนวารสารวิทยาศาสตร์ก้าวหน้า-
“ เราคิดว่าการทำงานของผิวอาจแทนที่สมาร์ทโฟนในอนาคต” Someya กล่าวกับ Live Science "เมื่อคุณพกพา iPhone มันเป็นอุปกรณ์ที่มีขนาดใหญ่ แต่ถ้าคุณใช้งานผิวของคุณเองคุณไม่จำเป็นต้องพกพาอะไรเลยและง่ายต่อการรับข้อมูลทุกที่ทุกเวลา"
จอแสดงผลอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์ก่อนหน้านี้ถูกสร้างขึ้นโดยใช้วัสดุกระจกหรือพลาสติกหรือพื้นผิว แต่ความยืดหยุ่นของพวกเขาถูก จำกัด ด้วยความหนา รุ่นอื่น ๆ ที่บางกว่าได้รับการผลิตอย่างไรก็ตามวัสดุเหล่านี้ยังไม่มั่นคงพอที่จะทนต่ออากาศได้นานกว่าสองสามชั่วโมง
กลุ่มของ Someya สามารถยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ได้หลายวันโดยการสร้างฟิล์มป้องกันที่เรียกว่า A Passivation Layer ซึ่งประกอบด้วยชั้นสลับของ Silicon oxynitride อนินทรีย์และ parylene อินทรีย์ ฟิล์มป้องกันอุปกรณ์จากการทำลายออกซิเจนและไอน้ำ แต่บางมากจนอุปกรณ์ทั้งหมดมีเพียง 3 ไมโครเมตร (ล้านเมตร) หนาและยืดหยุ่นสูงนักวิจัยกล่าว สำหรับการเปรียบเทียบเส้นผมมีความหนาประมาณ 40 ไมโครเมตร
พื้นผิวบางนี้สามารถเปลี่ยนรูปได้อย่างง่ายดายโดยกระบวนการพลังงานสูงที่จำเป็นในการผลิตอิเล็กโทรดที่โปร่งใสและโปร่งใสที่เชื่อมต่อส่วนประกอบ Someya กล่าว ดังนั้นนวัตกรรมที่สองของกลุ่มคือการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเหล่านี้เพื่อลดพลังงานที่ต้องการในระดับที่ไม่ได้สร้างความเสียหายวัสดุพิเศษ-
ในอนาคตอันใกล้เทคโนโลยีนี้สามารถใช้ในการตรวจสอบสุขภาพของผู้คนได้บ้าง Someya กล่าว เพื่อแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของมันทีมของเขาได้สร้างอุปกรณ์ที่ประกอบด้วย OLED สีแดงและสีเขียวและเครื่องตรวจจับแสงที่สามารถตรวจสอบความเข้มข้นของออกซิเจนในเลือดของมนุษย์เมื่อ e-skin ลามิเนตกับนิ้วของบุคคลโดยใช้เทปกาวที่ยืดหยุ่นสูง -มนุษย์ไบโอนิค: เทคโนโลยี 10 อันดับแรก-
นักวิทยาศาสตร์ยังสร้างทั้งจอแสดงผลดิจิตอลและอะนาล็อกที่สามารถลามิเนตกับผิวหนังและอุปกรณ์ทั้งหมดมีความยืดหยุ่นพอที่จะบิดเบือนและยู่ยี่เพื่อตอบสนองต่อการเคลื่อนไหวของร่างกายโดยไม่สูญเสียการทำงาน
จอห์นโรเจอร์สศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์วัสดุและวิศวกรรมจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์กล่าว "โอกาสสำหรับการวิจัยในอนาคตในบริบทนี้รวมถึงการพัฒนาระบบแหล่งจ่ายไฟและแผนการไร้สายสำหรับการสื่อสารและควบคุมข้อมูล"
ด้วยการใช้วัสดุและกระบวนการที่ใช้ไปแล้วในการผลิตอุตสาหกรรมของจอแสดงผล OLED Someya กล่าวว่างานของกลุ่มควรจะสามารถเปลี่ยนได้อย่างราบรื่นไปสู่การผลิตขนาดใหญ่
Hyunhyub Ko รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมีที่สถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ Ulsan ในเกาหลีใต้ซึ่งวิจัย E-Skin เห็นด้วยว่าวิธีนี้สามารถนำไปใช้กับการผลิตผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ในที่สุด
"การก่อตัวของ [an] ultrathin และ layer passivation ที่ยืดหยุ่นเป็นงานที่ท้าทาย" KO บอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต "กระบวนการผลิตของพวกเขารวมถึงวิธีการเคลือบสารละลายและวิธีการสะสมไอสารเคมีและสามารถปรับขนาดสำหรับผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ได้"
ติดตามวิทยาศาสตร์สด@livescience-Facebook-Google+- บทความต้นฉบับเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์สด-
