Il nuovo dispositivo emette una luce più brillante perché risponde alla deformazione meccanica e all'applicazione di un campo elettrico. Credito:DGIST (Istituto di scienza e tecnologia Daegu Gyeongbuk)
Gli scienziati del Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) in Corea hanno fabbricato un materiale flessibile che si illumina in modo brillante quando viene allungato e/o quando viene applicato un campo elettrico. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Applied Physics Reviews e mostra la promessa per lo sviluppo di dispositivi luminosi, sostenibili ed estensibili da utilizzare, ad esempio, come display interattivi della pelle e nella robotica morbida.
"Il nostro materiale supera le sfide dei dispositivi 'elettroluminescenti a corrente alternata' (ACEL) attualmente in fase di sviluppo", spiega Soon Moon Jeong della Divisione di tecnologia energetica del DGIST. "I dispositivi attuali non offrono la stessa luminescenza che gli scienziati puntano a causa di problemi con il loro design."
I dispositivi ACEL morbidi ed emettitori di luce sono realizzati inserendo un composto emettitore di luce tra due strati di elettrodi. Ma affinché la luce nel mezzo raggiunga la superficie e sia effettivamente visibile, è necessario che almeno uno degli strati di elettrodi sia trasparente. Ciò, tuttavia, porta a diversi problemi a seconda del tipo di materiale utilizzato, ad esempio che l'elettrodo è fragile o difficile da fabbricare.
Jeong e i suoi colleghi hanno superato questo e altri problemi di progettazione nei dispositivi ACEL inserendo elettrodi di nanofili d'argento estensibili in parallelo tra due strati emettitori di luce costituiti da particelle di solfuro di zinco drogate con ioni rame incorporate nel polidimetilsilossano (ZnS:Cu/PDMS). ZnS:Cu/PDMS ha una proprietà interessante:genera luce quando è deformato. Questo è chiamato meccanoluminescenza. Aggiungendo gli elettrodi nanowire d'argento, il dispositivo diventa anche elettroluminescente. In altre parole, l'applicazione di un campo elettrico fa brillare il materiale in modo brillante. "Il nostro dispositivo è unico in quanto può produrre contemporaneamente meccano ed elettroluminescenza", afferma Jeong.
Il design consente anche l'uso di strati spessi emettitori di luce in contrasto con i precedenti dispositivi ACEL che possono utilizzare solo strati sufficientemente sottili da applicare un forte campo elettrico tra i due elettrodi. Il nuovo design risolve questo problema inserendo gli elettrodi come fili ultrasottili all'interno del materiale che emette luce. Il materiale più spesso produce una luminosità elettroluminescente 3,8 volte maggiore rispetto ad altri dispositivi ACEL.
"La nostra struttura proposta potrebbe attualmente essere utilizzata in cartelloni pubblicitari esterni su larga scala o striscioni luminosi, grazie alla sua robustezza contro i fattori ambientali e al suo design semplice", afferma Jeong.
Il team vuole quindi migliorare l'elettroluminescenza del dispositivo in risposta a un campo elettrico basso. Per raggiungere questo obiettivo, hanno in programma di disporre i nanofili d'argento in direzioni diverse, invece che in parallelo come con il dispositivo attuale. + Esplora ulteriormente
