(Phys.org) —Un display flessibile che incorpora grafene nell'elettronica dei suoi pixel è stato dimostrato con successo dal Cambridge Graphene Center e da Plastic Logic, la prima volta che il grafene è stato utilizzato in un dispositivo flessibile basato su transistor.

La partnership tra le due organizzazioni combina l'esperienza sul grafene del Cambridge Graphene Center (CGC), con le fasi di elaborazione di transistor e display che Plastic Logic ha già sviluppato per l'elettronica flessibile. Questo prototipo è un primo esempio di come la partnership accelererà lo sviluppo commerciale del grafene, ed è un primo passo verso una più ampia implementazione di grafene e materiali simili al grafene nell'elettronica flessibile.

Il grafene è un materiale bidimensionale costituito da fogli di atomi di carbonio. È tra i più forti, materiali più leggeri e flessibili conosciuti, e ha il potenziale per rivoluzionare i settori dall'assistenza sanitaria all'elettronica.

Il nuovo prototipo è un display elettroforetico a matrice attiva, simili agli schermi utilizzati negli e-reader di oggi, tranne per il fatto che è realizzato in plastica flessibile anziché in vetro. A differenza dei display tradizionali, l'elettronica a pixel, o backplane, di questo display include un elettrodo di grafene elaborato in soluzione, che sostituisce lo strato di elettrodo metallico spruzzato all'interno dei dispositivi convenzionali di Plastic Logic, apportando benefici al prodotto e al processo.

Il grafene è più flessibile delle alternative ceramiche convenzionali come l'ossido di indio-stagno (ITO) e più trasparente delle pellicole metalliche. Lo strato di grafene ultra flessibile può consentire un'ampia gamma di prodotti, compresa l'elettronica pieghevole. Il grafene può anche essere elaborato dalla soluzione apportando i vantaggi intrinseci dell'utilizzo di approcci di produzione stampati e roll-to-roll più efficienti.

Il nuovo backplane da 150 pixel per pollice (150 ppi) è stato realizzato a basse temperature (meno di 100°C) utilizzando la tecnologia OTFT (Organic Thin Film Transistor) di Plastic Logic. L'elettrodo di grafene è stato depositato dalla soluzione e successivamente modellato con caratteristiche in scala micron per completare il backplane.

Per questo prototipo, il backplane è stato combinato con una pellicola per immagini elettroforetica per creare un display a bassissima potenza e durevole. Le dimostrazioni future potrebbero incorporare la tecnologia a cristalli liquidi (LCD) e diodi organici a emissione di luce (OLED) per ottenere funzionalità video e a colori completi. I backplane leggeri e flessibili a matrice attiva possono essere utilizzati anche per sensori, con nuove applicazioni di imaging medico digitale e riconoscimento dei gesti già in fase di sviluppo.

"Siamo felici di vedere che la nostra collaborazione con Plastic Logic ha portato al primo display elettroforetico a base di grafene che sfrutta il grafene nell'elettronica dei suoi pixel, " ha detto il professor Andrea Ferrari, Direttore del Cambridge Graphene Centre. "Si tratta di un significativo passo avanti per consentire dispositivi completamente indossabili e flessibili. Ciò consolida il cluster tecnologico del grafene di Cambridge e mostra come un'efficace partnership accademico-industriale sia fondamentale per aiutare a spostare il grafene dal laboratorio alla fabbrica".

"Il potenziale del grafene è ben noto, ma ora è necessaria l'ingegneria dei processi industriali per trasferire il grafene dai laboratori all'industria, " disse Indro Mukerjee, CEO di Logica plastica. "Questa dimostrazione pone Plastic Logic in prima linea in questo sviluppo, che presto consentirà una nuova generazione di elettronica ultra flessibile e persino pieghevole"

Questo sforzo congiunto tra Plastic Logic e CGC è stato recentemente potenziato da una sovvenzione del Technology Strategy Board del Regno Unito, nell'ambito dell'iniziativa "realizzare la rivoluzione del grafene". Ciò mirerà alla realizzazione di un avanzato, colore pieno, Visualizzazione basata su OELD entro i prossimi 12 mesi.