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Aug 06, 2023

Flexible, Nanotube

Elizabeth Montalbano | 25 août 2023 L'invention d'une diode électroluminescente organique (OLED) résistante à l'eau, transparente et flexible qui émet et transmet la lumière même lorsqu'elle est exposée à l'eau pourrait

Elizabeth Montalbano | 25 août 2023

L'invention d'une diode électroluminescente organique (OLED) résistante à l'eau, transparente et flexible qui émet et transmet de la lumière même lorsqu'elle est exposée à l'eau pourrait ouvrir la voie à une nouvelle vague de technologie d'affichage étanche plus durable, selon les chercheurs qui développé la technologie.

Des chercheurs de l'école de génie électrique de l'Institut avancé coréen des sciences et technologies (KAIST) ont utilisé le matériau à base de carbone MXene pour développer l'OLED, qui peut également être utilisé dans les écrans extérieurs car il émet une luminosité détectable à l'œil nu, même sous la lumière du soleil, disaient-ils.

Les écrans transparents et flexibles sont considérés comme la voie à suivre en matière de technologie d'affichage pour tout, des voitures aux textiles intelligents ; cependant, ils ont tendance à se briser facilement lorsqu’ils subissent même de petites déformations.

Pour créer des écrans plus durables et plus durables, les scientifiques ont expérimenté une gamme de nouveaux matériaux, tels que les nanotubes de carbone, le graphène, les nanofils d'argent et les polymères conducteurs.

Le MXene, un matériau 2D à haute conductivité électrique et transmission optique, fait également partie de ces matériaux. Cependant, ses propriétés électriques se dégradent facilement lorsqu'elles sont exposées à l'humidité atmosphérique et à l'eau, ce qui a jusqu'à présent fortement limité son utilisation pour développer des écrans d'information, ont indiqué les chercheurs.

Pour résoudre ce problème, l'équipe, codirigée par le professeur Kyung Cheol Choi de la KAIST School of Electrical Engineering et le Dr Yonghee Lee du National Nano Fab Center (NNFC), a appliqué une membrane d'encapsulation pour protéger les matériaux de l'OLED.

Plus précisément, les chercheurs ont bloqué l’humidité et apporté de la flexibilité grâce à la compensation des contraintes résiduelles, produisant finalement une membrane d’encapsulation à double couche. De plus, ils ont fixé un mince film plastique de quelques micromètres d’épaisseur sur la couche supérieure pour permettre un lavage à l’eau sans dégradation.

Cette membrane protège les matériaux de l'oxydation causée par l'humidité et l'oxygène, produisant finalement une OLED à base de MXène avec une longue durée de vie et une grande stabilité contre les facteurs environnementaux externes, ont-ils rapporté dans un article sur leurs travaux dans la revue ACS Nano.

Plus précisément, l'OLED est un OLED rouge(R)/vert(G)/bleu(B) qui émet une luminosité supérieure à 1 000 cd/m2. Quant à l'OLED rouge à base de MXene, les chercheurs ont confirmé une durée de stockage en veille de 2 000 heures, sous 70 % de luminescence ; une durée de vie en veille de 1 500 heures, sous 60 % de luminescence ; et une flexibilité résistant à 1 000 cycles sous une faible courbure inférieure à 1,5 mm, ont-ils rapporté.

Les chercheurs ont également démontré que l’OLED peut conserver ses performances même après six heures d’immersion sous l’eau, sous une luminescence de 80 %. Ils ont également utilisé une technique de structuration pour produire l'OLED sous la forme d'une matrice passive, démontrant ainsi son utilisation comme écran transparent en affichant des lettres et des formes.

"En produisant un MXene OLED de type matriciel et en affichant des lettres et des formes simples, nous avons jeté les bases de l'application du MXene dans le domaine des écrans transparents", a déclaré So Yeong Jeong, étudiant diplômé du KAIST, l'un des chercheurs du projet.

En effet, la recherche devrait fournir des lignes directrices à d'autres chercheurs sur la manière d'appliquer le MXene pour développer des appareils électriques, a déclaré Choi. Cependant, il peut également être appliqué à d’autres domaines nécessitant des affichages flexibles et transparents comme l’automobile, la mode et les vêtements fonctionnels.

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