Böjbart elektroniskt papper visar hela färgskalan
Mindre än en mikrometer tunt, böjbart och med en färgåtergivning på samma nivå som i vanliga LED-skärmar, men ändå med bara en tiondel av energiförbrukningen hos en Kindle-läsplatta. Forskare på Chalmers har utvecklat grunden till ett nytt elektroniskt ”papper”. Resultaten publicerades nyligen i den högrankade vetenskapliga tidskriften Advanced Materials.
När chalmersforskaren Andreas Dahlin och hans doktorand Kunli Xiong arbetade med att bygga elektriskt ledande polymerer på nanostrukturer upptäckte de att kombinationen av materialen skulle passa perfekt för att skapa elektroniska skärmar tunna som papper. Ett år senare hade de nått resultat. De hade skapat ett material som är mindre än en mikrometer tunt, böjbart och återger alla färger som en LED-skärm klarar av.
– ”Pappret” eller skärmen liknar en Kindle-platta, säger Andreas Dahlin. Den lyser inte som vanliga skärmar gör. Istället reflekterar den ljuset som den blir belyst med. Därför fungerar den väldigt bra där det är ljust som exempelvis ute i solen, i motsats till LED-skärmar som fungerar bäst i mörker. Samtidigt behöver den bara en tiondel av den energi som en Kindle-platta behöver, vilken i sin tur behöver mycket mindre energi än en LED-skärm.
Allt bygger på polymerernas förmåga att reglera hur ljus absorberas och reflekteras. Polymererna som täcker ytan leder elektroniska signaler genom hela skärmen och skapar högupplösta bilder. Materialet är ännu inte redo att användas, men själva grunden finns nu. Forskarna har testat och byggt ett fåtal pixlar, som bygger på samma röd, grön, blå (RGB)-teknik som används i LED-skärmar för att skapa färger, med positivt resultat. Det som återstår är att bygga upp pixlar som täcker en yta stor som en skärm.
– Vi arbetar med grundforskning, men steget till att skapa en produkt borde inte vara långt borta. Vad som behövs nu är ingenjörer, säger Andreas Dahlin.
Ett hinder idag är att skärmen innehåller guld och silver, vilket skulle göra massproduktion dyrt.
– Guldytan är 20 nanometer tjock så det är inte väldigt mycket guld i den, men som läget är idag så förbrukas mycket guld under tillverkningsprocessen. Antingen försöker vi minska förbrukningen eller så tar vi reda på hur vi kan minska produktionskostnaden på något annat sätt, säger Andreas Dahlin.
Andreas Dahlin tycker att den bästa tillämpningen av materialet borde vara på väl upplysta platser som till exempel utomhus eller offentliga platser för att visa information. Detta skulle kunna minska energiförbrukning och samtidigt byta ut informationsskyltar, som inte är elektroniska idag, till en mer flexibel variant.
Läs den vetenskapliga artikeln Plasmonic Metasurfaces with Conjugated Polymers for Flexible Electronic Paper in Color.
För mer information, kontakta:
Andreas Dahlin, forskarassistent på institutionen för kemi och kemiteknik, Chalmers, 031-772 28 44, andreas.dahlin@chalmers.se
Taggar:
