اختراع ماشین چاپ انقلابی در تکرار نوشتار ایجاد کرده و به دست کاتبان خسته فرصت استراحت داد و در نهایت مطالب نوشتاری را در دسترس‌تر کرد. اخیرا پیشرفت مشابهی به طور معکوس در دانشکده مهندسی مک کلوی در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس اتفاق افتاده است.
به گزارش سیناپرس، محققانی که با چوان وانگ (Chuan Wang) دانشیار مهندسی برق و سیستم‌ها کار می کنند، قلم‌هایی ساخته اند که به افراد اجازه می دهد دستگاه‌های الکترونیک نوری انعطاف پذیر و منعطفی را روی مواد روزمره از جمله کاغذ، منسوجات، لاستیک، پلاستیک و اشیاء سه بعدی دست نویسی کنند. اپتوالکترونیک‌های انعطاف پذیر برای گسیل و تشخیص نور که قبلاً در اشیاء روزمره مانند تلفن‌های هوشمند و ردیاب‌های تناسب اندام یافت می شوند، می توانند با حفظ عملکرد خم شوند.
این تیم روش ساخت ساده و همه کاره خود را گزارش داده که به هر کسی اجازه می دهد یک دیود ساطع کننده نور سفارشی (LED) یا آشکارساز نوری بدون نیاز به آموزش تخصصی یا تجهیزات حجیم بسازد.
وانگ گفت: ما از قبل جوهرها را داشتیم، بنابراین این یک انتقال طبیعی بود که فناوری ای را که قبلاً توسعه داده بودیم استفاده کرده و آن را تغییر دهیم تا در خودکارهای معمولی کار کند، چراکه می توانست برای همه ارزان و در دسترس باشد.
رویکرد نوآورانه و سازگار با محیط زیست این تیم به افراد این امکان را می دهد که در عرض چند دقیقه ال ای دی و آشکارسازهای نوری چند رنگ بسازند. این فناوری از سادگی یک قلم توپی پر شده با جوهرهای ویژه ساخته شده از پلیمرهای رسانا، نانوسیم‌های فلزی و مواد کریستالی به نام پروسکایت استفاده می کند تا طیف گسترده ای از رنگ های انتشاری را تولید کند.
با نوشتن لایه به لایه با این جوهرهای کاربردی، مانند استفاده از خودکارهای چند رنگ، می توان انواع دستگاه های کاربردی از جمله وسایل الکترونیکی یکبار مصرف، مانند بسته بندی هوشمند و پوشیدنی های شخصی سازی شده مانند حسگرهای زیست پزشکی، ارزان، آسان و سریع ایجاد کرد.
اگرچه این تیم قبلاً جوهر قابل چاپ را توسعه داده بود، تغییر آن برای خودکارهای توپی استاندارد درجهت نوشتن روی مواد روزمره، نیاز به چند ترفند برای کنترل ترشوندگی و بهبود قابلیت نوشتن داشت. مهمتر از همه، ژائو باید مطمئن می شد که جوهر می تواند روی لایه های متخلخل و فیبری از جمله کاغذ و منسوجات، بدون اجرا یا مخلوط کردن اعمال شود. علاوه بر اجتناب از ناامیدی زیبایی شناختی یک طراحی، لایه ها باید مجزا باقی بمانند تا از دستگاه های اپتوالکترونیکی عملکردی و با کارایی بالا اطمینان حاصل شود.
وانگ توضیح داد: جوهر ما به طور خاص فرموله شده است، بنابراین قلم‌ها جهانی هستند، به این معنی که تقریباً روی همه لایه‌ها کار می کنند. هر لایه دستگاه به گونه ای طراحی شده که الاستیک باشد، بنابراین از تغییر شکل خراب نشده و می تواند بدون ضربه خم و کشیده شده و حتی بپیچد. به عنوان مثال، LED های کشیده شده بر روی یک دستکش می توانند تغییر شکل های ناشی از گرفتن و رها کردن مکرر دست را تحمل کنند.
به گزارش سیناپرس، ساخت قلم‌های جوهری که بر روی همه لایه‌ها از کاغذ گرفته تا بادکنک کار می کنند، بر محدودیت های حیاتی ساخت ای ای دی های سنتی غلبه کرده و درهای جدیدی برای تولید نسل بعدی پوشیدنی‌ها باز می کند.
به گفته محققان، دسترسی و انعطاف پذیری این روش می تواند تولید الکترونیک را دموکراتیزه کرده و امکان ساخت دستگاه‌های الکترونیکی قابل انعطاف و سفارشی را فراهم کند.
شرح کامل این پژوهش در مجله تخصصی Nature Photonics منتشر شده است.
مترجم: سامیه خسروی زاده
No tags for this post.