Современная электроника становится всё более гибкой — в буквальном смысле. Учёные из ведущих исследовательских центров США и Южной Кореи представили новое поколение светодиодов, способных растягиваться до 15% без потери работоспособности. Это открытие может полностью изменить облик носимой электроники, “умной” одежды и медицинских сенсоров.
В чём суть прорыва?
Традиционные светодиоды (LED) созданы на жёсткой подложке. Их изгиб или растяжение может привести к трещинам, потере контакта и разрушению материала. Новая разработка предлагает светоизлучающие элементы на основе гибких наноструктур, встроенные в эластичную среду.
В качестве материала учёные использовали композиты на базе углеродных нанотрубок и перовскитных кристаллов, обладающие высокой проводимостью, стабильностью и возможностью “подстраиваться” под деформацию.
Как это работает?
- Светоизлучающий слой встроен в силиконовую или полимерную подложку;
- При растяжении сеть наночастиц перестраивается, сохраняя электрические свойства;
- Яркость остаётся стабильной при деформации до 15% — это рекорд для гибкой оптоэлектроники.
Новая архитектура позволяет светодиодам изгибаться, скручиваться и “двигаться” вместе с кожей пользователя, сохраняя равномерное свечение и электросигнал.
Где это будет использоваться?
Перспективные применения:
- Носимая электроника — фитнес-браслеты, экраны, встраиваемые в одежду;
- Электронная кожа — сенсоры давления и температуры, интегрируемые с организмом;
- Медицинские устройства — световая терапия, отслеживание пульса, заживление ран;
- Гибкие дисплеи — экраны, разворачиваемые как плёнка или ткань;
- AR/VR-интерфейсы — гибкие очки, шлемы и тактильные панели.
Преимущества технологии
- Высокая надёжность при повторяющемся растяжении;
- Экономичность производства: масштабируемые методы печати и напыления;
- Совместимость с телом: нет нагрева, биосовместимость материалов;
- Минимальная потеря яркости (<2%) после 1000 циклов растяжения.
Какие есть ограничения?
Хотя технология обещающая, пока что:
- Площадь светящихся элементов ограничена;
- Нужна защита от влаги и кислорода (особенно для перовскитов);
- Срок службы уступает классическим LED при экстремальных условиях.
Что дальше?
Уже начаты проекты по масштабированию технологии. В ближайшие 2–3 года ожидаются:
- Гибкие световые пластыри для медицины и спорта;
- Текстиль с интегрированной подсветкой и интерфейсами;
- Совмещение растяжимых светодиодов с датчиками движения и температуры.