In un articolo pubblicato su Light:Science &Applications , un team di scienziati, guidato dal professor Lingling Shui dell'International Joint Laboratory of Optofluidic Technology and System (LOTS) presso la South China Normal University, ha sviluppato un'interessante tecnica di visualizzazione riflettente basata su una strategia di assemblaggio elettro-microfluidico di particelle (eMAP), offrendo i vantaggi di una facile fabbricazione, una risposta rapida e prestazioni di visualizzazione multicolore.
Le particelle colorate sospese in una gocciolina di acqua nell'olio vengono spinte ad assemblarsi in strutture multiple, determinando prestazioni di commutazione dei pixel reversibili in modo controllabile secondo un effetto dielettroforetico rafforzato. Le particelle colorate in una gocciolina di acqua nell'olio possono essere spinte a scorrere lungo l'interfaccia curva acqua-olio per assemblarsi nella zona inferiore o superiore per formare una struttura planare e attorno all'equatore per formare una struttura anulare in modo continuo, generare stati di chiusura e apertura e mostrare più colori miscelati.
Il display eMAP ottimizzato (eMAPD) può visualizzare più colori guidando un gruppo di particelle monocolore in varie strutture assemblate all'interno di una goccia colorata. Ciò consente il funzionamento in due modi distinti, che chiamiamo modalità "riflessione della luce" e "trasmissione della luce". Il sistema a singola particella semplifica notevolmente il sistema di guida e aumenta la velocità di risposta del display. I colori primari di CMYK vengono creati per convalidare la fattibilità e le prestazioni a colori.
Inoltre, il sistema di emulsione fluidica offre un'interfaccia fluida e flessibile sia per incapsulare che per manipolare le particelle, offrendo allo stesso tempo la possibilità di preparare un display flessibile.
Gli scienziati scrivono:"Abbiamo progettato un dispositivo per controllare il movimento e l'assemblaggio delle particelle all'interno della gocciolina attraverso la dielettroforesi; tre stati di visualizzazione principali possono essere realizzati utilizzando un solo tipo di particella. In combinazione con l'assemblaggio dielettroforetico, l'altezza spaziale e la posizione relativa delle particelle può essere controllato con relativa precisione.
"Vale la pena ricordare che i tre stati includono uno stato di 'trasmissione della luce', che è difficile da ottenere con la tecnologia elettroforetica convenzionale della carta elettronica, in cui le particelle si assemblano all'equatore della gocciolina, consentendo alla luce di passare attraverso la gocciolina. Questo fornisce una combinazione di opzioni riflettenti e trasmissive per la regolazione del colore della carta elettronica, migliorando l'espandibilità dei colori di visualizzazione.
"Per migliorare le prestazioni di visualizzazione, abbiamo ottimizzato i materiali delle particelle e delle goccioline, la dimensione e la forma dei pixel delle goccioline e i parametri di guida. Il meccanismo di funzionamento è stato interpretato con un modello multifisico a flusso elettrico e luce. Questo eMAPD è in grado di visualizzare molteplici colori con eccellente reversibilità, ampio angolo di visione e semi-bistabilità.
"L'eMAPD proposto ha mostrato i vantaggi della fabbricazione compatibile, del sistema di materiali accessibili e delle prestazioni elevate. Sarebbe un eccellente candidato per creare una tecnologia di visualizzazione ecologica per varie scene applicative."
Ulteriori informazioni: Shitao Shen et al, Un display riflettente basato sull'assemblaggio elettro-microfluidico di particelle all'interno di una serie di goccioline acqua in olio soppressa, Luce:scienza e applicazioni (2023). DOI:10.1038/s41377-023-01333-w
Informazioni sul giornale: Luce:scienza e applicazioni
Fornito dall'Accademia cinese delle scienze
