גמיש מציג צבע עם microfluidics

Anonim

מחקר חדש שפורסם על Microsystems ו Nanoengineering על ידי Kazuhiro Kobayashi ו- Hiroaki Onoe מפרט את הפיתוח של מערכת תצוגה רב גווני ורענן, שאינה דורשת המשך אספקת אנרגיה לשימור צבע. הרעיון נועד למצוא יישומים עתידניים עם תצוגות צבע בר קיימא ולהחליף סימני תצוגה אלקטרוניים קיימים המשמשים כיום עבור הודעות ותמונות מרובות צבעים. בעוד המושג שמקורו נייר אלקטרוני או אלקטרוניקה גמישה שנראים כמו הדפסה על נייר (פיתחה ללבוש חכם), השיטה המוצעת פשוט מסתמך על טיפות צבעוניים הציג טיפות מים וכיסים אוויר במכשיר microfluidic מפוברק דווקא על פולימר גמיש כדי לשמור על יציבות תמונות bitmap ללא צריכת אנרגיה.

השיטה גם סוטה מן הטכניקות הקיימות של גבישים נוזליים או דיודות פולטות אור אורגני (OLEDs), אשר צורכים אנרגיה ברמה של האור פולט אור. הטכניקה בתים רכבת טיפות מים microfluidic כמו תצוגה גמישה, רעיוני. עקרון העבודה של המערכת מבוסס על בורר נוזלי סיבוב עם לחץ שלילי מבוסס יניקה לנהוג טיפות בכיוון המיועד וליצור סימן מראש.

Microchannels של המכשיר המוצע היו מפוברק עם פולימר גמיש, polydimethylsiloxane (PDMS), חומר עם תכונות הכוללות שקיפות תחת אור גלוי חדירות לאוויר. המחברים השתמשו ליתוגרפיה רכה טכניקות מליטה ליצור PDMS-PDMS microchannels עם דפוסי פיקסל החל 400-800 מיקרומטר בקוטר 50-200 מיקרומטר בגובה. בארכיטקטורת המכשיר, הדפוסים היו מחוברים באמצעות ערוצים לינאריים של 100-200 מיקרומטר רוחב. מאז החומר הוא חדיר לאוויר וגז מסיס, שכבת Parylene דק (500 ננומטר עבה) הופקד בתוך microchannels כדי למנוע את הדליפה והתאיידות של אוויר ומים.

כדי לפברק את גודל פיקסל אופטימיזציה, המחברים המציאו קשר בין הגיאומטריה microchannel ואובדן מים על מנת לשמור על נפח מסוים של מים צבוע כמו טיפות מתקדמים במכשיר. עיצוב המכשיר ואופטימיזציה כללו מדידות של הלחץ המינימלי המינימלי הנדרש כדי לנהוג טיפות מים צבוע דרך microchannels. הלחץ בתוך מערכת יניקה microfluidic המכשיר נשלט עם מערכת שסתום בעזרת מחשב, ואת הבורר הבורר היה מתוכנת באמצעות MATLAB. בנוסף, את היכולת של החלפת צבע ושליטה אגל הוערכה ברמה של פיקסל יחיד לתצוגה ממוטבת התמונה. הקשר בין מיקום אגל לבין הזמן של לחץ שלילי מוחל היה מותאם כדי לציין כי המכשיר יכול להיות נשלט ברמה של פיקסל יחיד.

במחקר, מגוון של תמונות נוצרו בדרך זו זיג זג microchannels כהוכחה עקרונית לבחון את הרעיון המוצע של מציג גמיש multicolor רפלקטיביים. השמירה על הצבע הופעלה על ידי עצירת מערכת היניקה, שבמהלכו הכיוון של התצוגה נותר ללא פגע.

תוצאות ניסוייות אומתו כי המערכת יכולה להציג תמונות רעיוניות צבעוניות ולשמור עליהן ללא צריכת אנרגיה כמסגרת. התמונות היו עמיד תוך שמירה על המיקום שלהם לאחר פיתול גמיש, כדי לציין גמישות והתאוששות של מסגרת צבעוני המקורי. המדענים צופים כי מערכות תצוגה גמישות וחוסכות אנרגיה אלו עשויות למצוא יישומים חדשניים על עורות הרובוט, הבגדים והאביזרים בחיי היומיום בעתיד.

menu
menu