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Dispositivos electrónicos plegables y flexibles

TECNOLOGÍA DE INGENIERÍADispositivos electrónicos plegables y flexibles

Los ingenieros han inventado un semiconductor fabricado con un material híbrido delgado y flexible que se puede utilizar para pantallas en dispositivos electrónicos en un futuro próximo.

Los ingenieros de las grandes corporaciones han estado pensando en diseñar un plegable y pantalla de visualización flexible para electrónica Médicos como computadoras y teléfonos móviles. El objetivo es una pantalla de visualización que se sienta como un papel, es decir, flexible pero también funcionan electrónicamente. Samsung, uno de los mayores fabricantes de teléfonos móviles del mundo, muy probablemente lanzará un teléfono móvil flexible muy pronto. Han desarrollado un panel de diodos emisores de luz orgánicos flexibles (OLED) que tiene una superficie irrompible. Es ligero pero resistente y robusto y puede soportar altas temperaturas. Su característica más notable sería que esta pantalla no se romperá ni se dañará si el dispositivo se cae, el mayor desafío al que se enfrentan hoy en día los diseñadores de pantallas de teléfonos móviles. Una pantalla LCD normal sigue mostrándose incluso cuando está doblada, pero el líquido en su interior se desalinea y, por lo tanto, se muestra una imagen distorsionada. La nueva pantalla OLED flexible podría doblarse o curvarse sin distorsionar la pantalla, sin embargo, aún no será completamente plegable. La flexibilidad se puede aumentar aún más mediante el uso de nanocables más flexibles en el futuro. Una pantalla de diodo emisor de luz de puntos cuánticos es más flexible debido al uso de nanocristales para producir luz nítida de alta calidad. Las pantallas aún deben encapsularse en vidrio u otro material para su protección.

Un nuevo material para construir pantallas flexibles

En un estudio reciente publicado en Materiales avanzados Los ingenieros de la Universidad Nacional de Australia (ANU) han desarrollado por primera vez un semiconductor hecho de material orgánico e inorgánico que convierte eficientemente la electricidad en luz. Este semiconductor es ultrafino y muy flexible, lo que lo hace único. La parte orgánica del dispositivo, una parte importante del semiconductor, tiene un grosor de solo un átomo. La parte inorgánica también es pequeña, de unos dos átomos de espesor. El material se construyó mediante un proceso llamado "deposición química de vapor", similar a la construcción de una estructura tridimensional a partir de una descripción 3D. El semiconductor no se puede ver a simple vista, descansa entre electrodos de oro en un chip de tamaño 2cm x 1cm que tiene un transistor funcional. Uno de esos chips puede contener miles de circuitos de transistores. El electrodo sirve como punto de entrada y salida de electricidad. Una vez construido, se caracterizaron las propiedades optoelectrónicas y eléctricas del material. Esta estructura híbrida de componentes orgánicos e inorgánicos convierte la electricidad en luz que luego proporciona visualización en teléfonos móviles, televisores y otros dispositivos. Se considera que la emisión de luz es más nítida y mejor para pantallas de mayor resolución.

Este material se puede utilizar en un futuro próximo para hacer que los dispositivos sean flexibles, por ejemplo, teléfonos móviles. El daño de la pantalla o la pantalla es muy común en los teléfonos móviles y este material puede venir al rescate. Con la creciente popularidad y demanda de teléfonos inteligentes con pantallas más grandes, la necesidad de la hora es tener durabilidad para que la pantalla no sea propensa a rayones, roturas o caídas, etc. La estructura híbrida es ventajosa en términos de eficiencia sobre los semiconductores tradicionales que son hecho completamente de silicio. Este material podría usarse para construir pantallas para teléfonos móviles, televisión, consolas digitales, etc. y tal vez construir computadoras algún día o hacer un teléfono móvil tan fuerte como una supercomputadora. Los investigadores ya están trabajando en la producción de este semiconductor a mayor escala para poder comercializarlo.

Abordar los desechos electrónicos

Se estima que en 2018 se producirá un total de casi 50 millones de toneladas de residuos electrónicos (e-waste) y se reciclaría una cantidad muy limitada. Los residuos electrónicos constituyen dispositivos electrónicos y equipos que han llegado al final de su vida útil y deben desecharse, incluidas computadoras viejas, equipos electrónicos de oficina o de entretenimiento, teléfonos móviles, televisores, etc. Una gran cantidad de desechos electrónicos es una gran amenaza para el medio ambiente y está destinada a causar daños irreversibles. daño a nuestros recursos naturales y entorno. Este descubrimiento es un punto de partida para el diseño de dispositivos electrónicos que exhiben un alto rendimiento pero que están hechos de "bio" materiales orgánicos. Si los teléfonos móviles estuvieran hechos de un material flexible, serían más fáciles de reciclar. Esto reducirá los desechos electrónicos generados anualmente en todo el mundo.

El futuro de los dispositivos electrónicos plegables y flexibles será muy estimulante. Los ingenieros ya están pensando en pantallas enrollables donde los dispositivos se pueden enrollar como un pergamino. El tipo más avanzado de pantalla de visualización sería la que se puede doblar, curvar o incluso aplastar como el papel, pero que puede seguir mostrando imágenes nítidas. Otra área es el uso de materiales 'auxtéticos' que se vuelven más gruesos cuando se estiran y que pueden absorber impactos de alta energía y auto-realinearse para corregir cualquier distorsión. Estos dispositivos serían ligeros pero flexibles.

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{Puede leer el trabajo de investigación original haciendo clic en el enlace DOI que figura a continuación en la lista de fuentes citadas}

Fuentes)

Sharma A y col. 2018. Bombeo de excitones eficiente y dependiente de la capa en heteroestructuras de tipo I orgánicas e inorgánicas atómicamente delgadas. Materiales avanzados. 30 (40).
https://doi.org/10.1002/adma.201803986

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Equipo SCIEU
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