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2023-05-31
एक पतली डिजिटल डिस्प्ले स्क्रीन की इतनी लचीली कल्पना करें कि आप इसे अपनी कलाई के चारों ओर लपेट सकते हैं और इसे किसी भी दिशा में मोड़ सकते हैं, या इसे अपनी कार के स्टीयरिंग व्हील पर मोड़ सकते हैं।शिकागो विश्वविद्यालय के प्रित्ज़कर स्कूल ऑफ मॉलिक्यूलर इंजीनियरिंग (पीएमई) के शोधकर्ताओं ने एक ऐसी सामग्री तैयार की है जो फ्लोरोसेंट पैटर्न का उत्सर्जन करते हुए आधे में झुक सकती है या अपनी मूल लंबाई से दोगुनी से अधिक तक खींची जा सकती है।
वैज्ञानिक पत्रिका नेचर मटेरियल्स में वर्णित सामग्री में पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और स्वास्थ्य सेंसर से लेकर फोल्डेबल कंप्यूटर स्क्रीन तक अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है।
मॉलिक्यूलर इंजीनियरिंग के एक सहायक प्रोफेसर सिहोंग वांग ने कहा, "आज हमारे द्वारा उपयोग किए जाने वाले लगभग हर उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक डिस्प्ले स्क्रीन है। हमने एक नई डिस्प्ले तकनीक बनाने के लिए कई अलग-अलग क्षेत्रों के ज्ञान को संयोजित किया है।"वह और आण्विक इंजीनियरिंग प्रोफेसर जुआन डी पाब्लो ने शोध का नेतृत्व किया।
डी पाब्लो ने कहा, "इस प्रकार की सामग्री की आपको वास्तव में लचीली स्क्रीन विकसित करने के लिए आवश्यकता होती है। यह काम वास्तव में मौलिक है, और मुझे उम्मीद है कि यह कई तकनीकों को प्राप्त कर सकता है जिनके बारे में हमने सोचा भी नहीं है।"
अधिकांश हाई-एंड स्मार्टफोन और टेलीविज़न डिस्प्ले की बढ़ती संख्या OLED (ऑर्गेनिक लाइट एमिटिंग डायोड) तकनीक का उपयोग करती है, जो कंडक्टरों के बीच छोटे कार्बनिक अणुओं को सैंडविच करती है।जब करंट चालू होता है, तो छोटे अणु चमकदार रोशनी छोड़ते हैं।यह तकनीक पुराने जमाने के एलईडी और एलसीडी डिस्प्ले की तुलना में अधिक ऊर्जा-कुशल है और इसकी स्पष्ट छवियों के लिए इसकी प्रशंसा की गई है।हालांकि, ओएलईडी के आणविक घटकों में तंग रासायनिक बंधन और कठोर संरचनाएं होती हैं।
वांग ने कहा, "वर्तमान में इन अत्याधुनिक ओएलईडी डिस्प्ले के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री बहुत भंगुर है; उनके पास कोई स्ट्रेचेबिलिटी नहीं है। हमारा लक्ष्य एक ऐसा पॉलीमर बनाना है जो ओएलईडी इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंस को बनाए रख सके लेकिन स्ट्रेचेबिलिटी हो।
वांग और डी पाब्लो अब जानते हैं कि सामग्रियों में विस्तारशीलता को इंजेक्ट करने के लिए क्या आवश्यक है - लचीली आणविक श्रृंखलाओं के साथ लंबे पॉलिमर, और कार्बनिक पदार्थों के लिए प्रकाश को बहुत प्रभावी ढंग से उत्सर्जित करने के लिए आणविक संरचना की क्या आवश्यकता है।वे नए पॉलिमर बनाने के लिए निकल पड़े जो इन दो विशेषताओं को मिलाते हैं।
हम रुचि के नए पॉलिमर के परमाणु मॉडल विकसित करने में सक्षम हैं, और इन मॉडलों के माध्यम से, हमने अनुकरण किया है कि जब आप इन अणुओं को खींचते हैं और उन्हें मोड़ने की कोशिश करते हैं तो क्या होता है।अब जब हम इन विशेषताओं को आणविक स्तर पर समझते हैं, तो हमारे पास नई सामग्रियों को डिजाइन करने के लिए एक रूपरेखा है, जहां लचीलेपन और ल्यूमिनेसेंस की क्षमता को अनुकूलित किया जाता है।
नए लचीले इलेक्ट्रोल्यूमिनसेंट पॉलिमर की गणना और भविष्यवाणी में महारत हासिल करने के बाद, उन्होंने कई प्रोटोटाइप बनाए।जैसा कि मॉडल द्वारा भविष्यवाणी की गई है, ये सामग्रियां लचीली, फैलने योग्य, उज्ज्वल, टिकाऊ और ऊर्जा-कुशल हैं।
उनके डिजाइन की एक प्रमुख विशेषता "थर्मली सक्रिय विलंबित प्रतिदीप्ति" का उपयोग है, जो सामग्री को विद्युत ऊर्जा को प्रकाश में कुशलता से परिवर्तित करने की अनुमति देता है।इस तीसरी पीढ़ी के कार्बनिक उत्सर्जक का तंत्र वाणिज्यिक ओएलईडी प्रौद्योगिकी के समान प्रदर्शन वाली सामग्री प्रदान कर सकता है।
शोधकर्ताओं ने पहले स्ट्रेचेबल न्यूरल मॉर्फोलॉजी कंप्यूटिंग चिप्स विकसित किए हैं जो एक लचीली पट्टी पर स्वास्थ्य को एकत्र और विश्लेषण कर सकते हैं
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