南方科技大學(xué)Nature Communications：利用多材料3D打印技術(shù)制造柔性電致發(fā)光裝置

來源：中國科學(xué)報(bào)

柔性和可拉伸的發(fā)光設(shè)備正在推動(dòng)無數(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新，例如可穿戴和功能性電子產(chǎn)品、顯示器和軟機(jī)器人。然而，通過傳統(tǒng)技術(shù)開發(fā)柔性電致發(fā)光器件仍然費(fèi)力且成本過高。

2022年8月35日，南極熊獲悉，南方科技大學(xué)機(jī)械與能源工程系副教授劉吉和團(tuán)隊(duì)研究了一種制造柔性、可拉伸發(fā)光裝置的3D打印策略，該裝置可與軟體機(jī)器人集成。他們用一個(gè)能根據(jù)背景改變顏色的軟體機(jī)器人進(jìn)行了演示，該策略或能用于開發(fā)下一代智能顯示器、可穿戴電子器件和人造偽裝。相關(guān)研究8月23日發(fā)表于《Nature Communications》。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-022-32126-1

柔性電子器件的傳統(tǒng)制造方法涉及多個(gè)步驟和昂貴的工具，限制了它們?cè)诳焖俪尚秃投ㄖ苹矫娴膽?yīng)用前景。因此，亟需開發(fā)一種簡(jiǎn)易、多功能制造策略來滿足技術(shù)和光學(xué)應(yīng)用對(duì)柔性電致發(fā)光裝置不斷增長的需求。

△電致發(fā)光器件的3D打印和自適應(yīng)軟體機(jī)器人的集成制造策略。

△墨水直寫工藝

△多功能的3D打印

△控制邏輯和ELbot的空間變色能力

△ELbot的自適應(yīng)背景顏色匹配能力。

劉吉和合作者報(bào)道了一種利用多材料3D打印技術(shù)制造柔性電致發(fā)光裝置的方法。他們配置了可用于3D打印的離子導(dǎo)電、電致發(fā)光和絕緣墨水，并基于墨水直寫工藝制造出操作便捷、可按需生產(chǎn)的柔性可拉伸電致發(fā)光裝置。

他們用該方法制作了一款可發(fā)藍(lán)光的柔性腕帶，還將該裝置集成到一個(gè)軟體機(jī)器人中，該機(jī)器人能像變色龍一樣根據(jù)背景無時(shí)延地改變表面顏色。研究者指出，該裝置即使在不同的機(jī)械形變模式（如彎曲、扭曲、拉伸）下依然具有電致發(fā)光穩(wěn)定性。

“這種方法凸顯出定制化在電致發(fā)光裝置制造中的優(yōu)勢(shì)，或能用于為柔性電子器件和偽裝系統(tǒng)開發(fā)定制化裝置。”劉吉和合作者表示。