Простая шариковая ручка может писать светодиодами

Как печатный станок изменил мир письменности, так и ручка с чернилами для оптоэлектроники может изменить мир носимых устройств. Ученые из Инженерной школы Маккелви Вашингтонского университета в Сент-Луисе создали ручки, которые позволяют рисовать гибкие и растягивающиеся светоизлучающие и светочувствительные устройства на любых поверхностях, от бумаги до воздушных шаров. Это открывает новые возможности для создания персонализированной и дешевой электроники, которая может сгибаться, складываться и изгибаться без потери функциональности.




В журнале Nature Photonics опубликована статья, в которой команда под руководством Чуана Вана, адъюнкт-профессора электротехники и системотехники, описывает свой простой и универсальный метод изготовления оптоэлектронных устройств с помощью шариковых ручек, наполненных специальными чернилами. Чернила состоят из проводящих полимеров, металлических нанопроволок и кристаллических материалов, называемых перовскитами, которые обладают высокой эффективностью излучения и обнаружения света в широком диапазоне цветов.

Нанося слой за слоем этих функциональных чернил разными цветами, можно создавать разнообразные устройства, такие как светодиоды (LED) или фотодетекторы, без необходимости специального оборудования или обучения. Новая технология может применяться для создания одноразовой электроники, например, умной упаковки, а также персонализированных носимых устройств, например, биомедицинских датчиков.

Одним из ключевых преимуществ этого подхода является то, что он работает на любых подложках, даже на пористых и волокнистых материалах, таких как бумага и текстиль. Это позволяет создавать оптоэлектронные устройства на повседневных предметах и трехмерных объектах. Кроме того, чернила специально разработаны так, чтобы быть эластичными по своей природе, поэтому они выдерживают деформацию и не теряют производительность при сгибании, растяжении или скручивании.


— Чуан Ван.

Команда разработчиков надеется, что их технология поможет развить новое направление в носимой электронике, которое будет интегрировать свет в повседневную жизнь. Например, можно нарисовать светодиоды на одежде или аксессуарах для создания уникального стиля или фотодетекторы на коже для мониторинга здоровья. Ван также видит потенциал в использовании ручек для образования и развлечения, поскольку они позволяют людям творчески выражать себя с помощью света.


— Чуан Ван.