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  • Veri display indossabili:autoalimentati, lavabile e indossabile

    Figura 1. Schema e foto di un modulo display indossabile lavabile. Credito:The Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)

    I vestiti sono generalmente realizzati in tessuto e devono essere sia indossabili che lavabili per l'uso quotidiano; però, l'abbigliamento intelligente rappresenta una sfida con le sue fonti di energia e la permeabilità all'umidità, che causa il malfunzionamento dei dispositivi. Questo problema è stato ora superato da un gruppo di ricerca KAIST, che ha sviluppato una tecnologia del modulo display indossabile basata su tessuto che è lavabile e non richiede una fonte di alimentazione esterna.

    Per eliminare gradualmente le fonti di alimentazione esterne e migliorare la praticabilità dei display indossabili, Il professor Kyung Cheol Choi della School of Electrical Engineering e il suo team hanno fabbricato i loro moduli display indossabili su tessuti reali che integrano celle solari polimeriche (PSC) con diodi organici a emissione di luce (OLED).

    I PSC sono uno dei candidati più promettenti per le fonti di energia di nuova generazione, soprattutto per applicazioni indossabili e optoelettroniche, perché possono fornire un'alimentazione stabile senza una fonte di alimentazione esterna, mentre gli OLED possono essere pilotati con milliwatt. Però, il problema è che sono entrambi vulnerabili all'umidità e all'ossigeno esterni. La barriera di incapsulamento è essenziale per la loro affidabilità. La barriera di incapsulamento convenzionale è sufficiente per ambienti normali; però, perde le sue caratteristiche in ambienti acquosi come l'acqua. Limita la commercializzazione di display indossabili che devono funzionare anche nei giorni di pioggia o dopo il lavaggio.

    Per affrontare questo problema, il team ha impiegato una barriera di incapsulamento lavabile creata attraverso la deposizione di strati atomici (ALD) e il rivestimento a rotazione. Può proteggere il dispositivo senza perdere le sue caratteristiche dopo il lavaggio. Con questa tecnologia di incapsulamento, il team ha confermato che i moduli display indossabili in tessuto, inclusi PSC, OLED, e la barriera di incapsulamento proposta ha mostrato pochi cambiamenti nelle caratteristiche, anche dopo 20 lavaggi con cicli di 10 minuti. Inoltre, il dispositivo incapsulato funzionava stabilmente con un raggio di curvatura ridotto di 3 millimetri e vantava un'elevata affidabilità.

    Il processo di lavaggio di indossare il modulo display. Credito:The Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)

    Finalmente, non ha mostrato alcun deterioramento delle proprietà in 30 giorni, anche dopo essere stato sottoposto a sollecitazioni di flessione e lavaggio. Poiché utilizza un tessuto meno stressante rispetto ai dispositivi elettronici indossabili convenzionali che utilizzano substrati di plastica tradizionali, questa tecnologia può accelerare la commercializzazione di dispositivi elettronici indossabili. È importante sottolineare che questo dispositivo elettronico indossabile può risparmiare energia attraverso un sistema autoalimentato.

    Il professor Choi ha detto, "Potrei dire che questa ricerca ha realizzato un modulo elettronico indossabile veramente lavabile, nel senso che utilizza tessuti indossabili quotidianamente invece della plastica utilizzata nei dispositivi elettronici indossabili convenzionali. Risparmiare energia con i PSC, può essere autoalimentato, utilizzando l'energia solare rispettosa della natura, e lavato. Credo che abbia aperto la strada a un vero e proprio display indossabile che può essere formato su tessuto, oltre la forma attaccabile della tecnologia indossabile."

    Figura 2. Copertina di Energy and Environmental Science




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