توفر الصمامات الثنائية العضوية الباعثة للضوء الطاقة للشاشات المتطورة في العالم الرقمي، وإذا تمكنت هذه الشاشات من تغطية أسطح ثلاثية الأبعاد أو غير منتظمة، فإن ذلك سيُحدث تقدماً كبيراً في مجالات الإلكترونيات القابلة للارتداء، والزرعات الطبية، والروبوتات البشرية الشكل. حقق فريق البروفيسور Sihong Wang من معهد Pritzker للهندسة الجزيئية في جامعة Chicago تقدماً مهماً في مجال OLED القابلة للتمدد، وقد نُشرت النتائج في مجلة Nature Materials.
كان الفريق قد طور سابقاً مادة إلكترولومينيسينت عالية الكفاءة يمكن تمديدها إلى أكثر من ضعف طولها الأصلي، لكن طبقة الكاثود والطبقة الناقلة للإلكترونات كانتا تحتاجان إلى البقاء صلبة، مما شكل عقبة أمام تحقيق جهاز مضيء قابل للتمدد بالكامل. في هذه المرة، تمكن الفريق من التغلب على هذه التحديات من خلال استراتيجية مبتكرة: تحويل الألمنيوم النشط إلى كاثود قابل للتمدد، وتصميم بوليمر موصل جديد.
أعد الفريق سبيكة من الغاليوم والإنديوم ممزوجة مسبقاً بجزيئات الألمنيوم لتكوين هلام ألمنيوم (aluminum gel)، مما يسمح بربط أفضل مع طبقة الألمنيوم. يشبه هذا المعدن السائل الجل، وقد حافظ على أدائه الكهربائي دون تغيير خلال اختبار الشيخوخة لمدة شهر. كما صمم الفريق فئة جديدة من البوليمرات، يتكون السلسلة الرئيسية من مجموعات ثلاثية الازين الحلقية المفتقرة للإلكترونات المترافقة، مترابطة بواسطة سلاسل ألكيلية، مما يحقق توازناً بين القدرة على التمدد ومعدل انتقال الإلكترونات. من خلال تغيير نسبة السلاسل المرنة إلى الحلقات الموصلة، نجح الفريق في تحسين طبقة نقل الإلكترونات.
يقول Cheng Zhang، مهندس العرض في شركة Apple ومؤلف مشترك في الورقة: "تمثل هاتان الابتكاران مرحلة جديدة في تطور الشاشات الرقمية المرنة." يأمل فريق البروفيسور Sihong Wang في دفع تقنية OLED القابلة للتمدد نحو الجدوى التجارية، بحيث تتساوى أداؤها مع OLED الصلبة، مما يتيح تطبيقها في مجموعة متنوعة من المنتجات الإلكترونية الذكية المتكاملة مع الإنسان والروبوتات البشرية.
