（圖片來源：新加坡國立大學(xué)）

此種可拉伸的材料在用于發(fā)光電容器設(shè)備時(shí)，能夠在工作電壓較低的情況下，實(shí)現(xiàn)可見性極高的照明，而且由于具備自愈特性，不易受到損壞。

該項(xiàng)創(chuàng)新稱為HELIOS設(shè)備，即可自愈、低場照明光電可伸縮（Healable, Low-field Illuminating Optoelectronic Stretchable）設(shè)備，由新加坡國立大學(xué)健康創(chuàng)新&技術(shù)研究所和新加坡國立大學(xué)材料科學(xué)與工程研究所的Benjamin Tee助理教授及其團(tuán)隊(duì)合作完成。

Benjamin Tee助理教授表示：“傳統(tǒng)的可伸縮光電材料需要高電壓和高頻率才能夠?qū)崿F(xiàn)可見亮度，限制了便攜性和使用壽命。此類材料也很難安全、安靜地應(yīng)用于人機(jī)界面?！?/span>

為了克服上述挑戰(zhàn)，新加坡國立大學(xué)的研究人員從2018年開始研究和試驗(yàn)可能的解決方案，并在一年之后研發(fā)出了HELIOS。

為了降低可伸縮光電材料的電子工作條件，該團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種介電常數(shù)很高且具有自愈特性的材料。該款材料是一種透明、有彈性的橡膠片，由獨(dú)特的氟橡膠和表面活性劑混合制成。介電常數(shù)高使其能夠在較低的電壓條件下存儲更多的電子電荷，在用于發(fā)光電容器設(shè)備時(shí)就具有更高的亮度。

與現(xiàn)有的可伸縮發(fā)光電容器不同，HELIOS能夠讓設(shè)備在比此前低4倍的電壓條件下啟動，亮度卻高出20倍。而且，在2.5 V/μm的條件下，光線強(qiáng)度達(dá)1460 cd/m2，可與如今手機(jī)屏幕的亮度媲美，是迄今為止可拉伸發(fā)光電容器所能達(dá)到的最高亮度。

HELIOS還具備抗撕裂和抗刺穿的特性，該材料分子之間的可逆鍵能夠被打破和改變，因而使其能夠在環(huán)境條件下自愈。

Tee教授在描述HELIOS所能帶來的潛在影響時(shí)表示：“光是人類與機(jī)器溝通的重要方式。隨著人類越來越依賴機(jī)器和機(jī)器人，利用HELIOS打造“無敵”、耐用且節(jié)能的發(fā)光設(shè)備或顯示屏將具有巨大價(jià)值，從長遠(yuǎn)來看，能夠?yàn)橹圃焐毯拖M(fèi)者節(jié)約成本，減少電子垃圾和能源消耗，還能夠讓先進(jìn)的顯示技術(shù)變得既省錢又環(huán)保?！?/span>

例如，HELIOS可用于制造持久耐用的無線顯示屏，且可防損壞；還可用作自動駕駛軟機(jī)器人的照明電子皮膚，用于智能室內(nèi)農(nóng)場、執(zhí)行太空任務(wù)或部署在災(zāi)區(qū)。此種低功耗、自我修復(fù)照明皮膚能夠?yàn)闄C(jī)器人提供安全照明，讓其可以在黑暗中工作，并且工作時(shí)間得到延長。

目前，新加坡國立大學(xué)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)為此種新材料申請了專利，并尋求擴(kuò)大該技術(shù)的使用范圍，用于特殊包裝、安全燈、可穿戴設(shè)備、汽車和機(jī)器人應(yīng)用等。（余秋云）