Ultimate magazine theme for WordPress.

نمایشگر تعاملی بدون لمس ۳-D رطوبت انگشت را برای تغییر رنگ تشخیص می دهد

0

نمایشگر تعاملی بدون لمس ۳-D رطوبت انگشت را برای تغییر رنگ تشخیص می دهد

 

نمایشگر تعاملی بدون لمس ۳-D رطوبت انگشت را برای تغییر رنگ تشخیص می دهد
ساخت شبکه هیدروژل نفوذ یافته BCP PC. (الف) نمایش شماتیک فرآیندهای ساخت کریستال فوتونیک کوپلیمر بلوک کوپلیمر شبکه هیدروژل نفوذ یافته (IHN BCP PC). (B) مورفولوژی سطح یک فیلم PS-b-QP2VP متورم توسط اتانول ، و سپس خشک شده است. اعتبار: پیشرفتهای علمی ، doi: 10.1126 / sciadv.abb5769

نمایشگر تعاملی بدون لمس ۳-D رطوبت انگشت را برای تغییر رنگ تشخیص می دهد براساس یک مطالعه جدید ، یک نمایشگر سه بعدی (۳-D) لمسی جدید می تواند بر اساس فاصله انگشت کاربر از صفحه تغییر رنگ دهد. این فناوری ممکن است برنامه های آینده را در لوازم الکترونیکی پوشیدنی و پوسته های الکترونیکی (پوسته های الکترونیکی) پیدا کند که به طور مصنوعی توانایی پوست انسان در احساس فشار ، دما و رطوبت را تقلید می کند. در حالی که دانشمندان قبلاً نمایشگرهای مختلف لمسی تعاملی را ایجاد کرده اند ، بیشتر این موارد شامل تغییرات در میزان تابش نور یا بازتاب کرومیک در پاسخ به یک محرک به جای تغییر در رنگ است که می تواند بازخورد بصری قابل توجه و متمایزی ارائه دهد.

دانشکده ها : برای ایجاد نمایشگر تعاملی لمسی بر اساس تغییرات رنگ ساختاری ، هان سل کانگ و همکارانش در علم مواد ، مهندسی نانو و مهندسی شیمی در جمهوری کره و ایالات متحده ، صفحه نمایش جدیدی را با استفاده از لایه های شبکه هیدروژل متقاطع و متقاطع درون کریستال های فوتونیک طراحی کرده است که با حرکت انگشت از ۱ به ۱۵ میلی متر از سطح ، به تغییرات بخار آب پاسخ می دهد. این فرآیند می تواند پیکربندی ساختارهای سطحی خود را تغییر دهد تا رنگ های آبی ، سبز و نارنجی تولید کند. محققان سپس امکان انتقال آسان فیلم مبتنی بر بلور فوتونیک از یک لایه به لایه دیگر را با تعویض آن از یک سطح سیلیکون به یک اسکناس چاپی یک دلاری نشان دادند. محققان با ترکیب دوپانت مایع یونی (که خصوصیات الکتریکی نیمه هادی را تغییر می دهد) به عنوان جوهر چاپ ، به کاربردهای این فناوری برای نمایشگرهای قابل چاپ و بازنویسی اشاره می کنند.

نمایشگرهای تعاملی کاربر (UID) با کاربردهای بالقوه در لوازم الکترونیکی پوشیدنی و قابل اصلاح مناسب برای یک جامعه پیوند یافته آینده نگرانه. تقاضای بسیار زیاد برای پوست الکترونیکی که می تواند به صورت مصنوعی از پوست انسان تقلید کند تا دما ، فشار و رطوبت را حس کند ، باعث ایجاد انواع نمایشگرهای لمسی تعاملی انسان . یک سیستم عامل لمسی برای تجسم محرک بدون لمس روی صفحه نمایش های لمسی تعاملی ۳-D مورد تقاضا است. کانگ و همکاران تصور کنید که یک رنگ ساختاری (SC) حساس به محرک ، حالت انعکاسی ، در محدوده مرئی از یک کریستال فوتونیک (PC) برای تأمین نیازهای مهندسی یک نمایشگر سه بعدی بدون لمس کاربر-کاربر . دانشمندان با استفاده از جوهر مایع یونی رطوبت دار با تغییر رنگ ساختاری آسان نسبت به رطوبت ، یک صفحه نمایش تعاملی بدون لمس ۳ بعدی قابل چاپ را ایجاد کردند. آنها به عنوان اثبات مفهوم ، حس موقعیت سه بعدی بخار آب a “را نشان دادند > ناشی از انگشت انسان (رطوبت) برای نمایش لمسی از انگشت به فیلم ، با کاربردهای ظهور در الکترونیک های پوشیدنی.

نمایشگر تعاملی بدون لمس ۳-D رطوبت انگشت را برای تغییر رنگ تشخیص می دهد
شبکه هیدروژل نفوذی کریستال فوتونی کوپلیمر را مسدود می کند. (الف) تصویر شماتیک نمایشگر PCP BCP با SC بازتاب چند منظوره. محدوده قابل مشاهده SC PC PC با شبکه هیدروژل نفوذی (IHN) PEGDA در حوزه های PQ2VP تحقق می یابد. با استفاده از مایع یونی غیر فرار EMITFSI یا LiTFSI در IHN BCP PC ، با مخلوط کردن بازتاب های چند مرتبه ای اس اس های ثروتمندتر تولید می شوند. (B) طیف ماوراio بنفش (UV-vis) طیف فیلم های PC IHN BCP روی شیشه به عنوان تابعی از زمان قرار گرفتن در معرض UV. (C) نمودار طول موج در حداکثر بازتاب به عنوان تابعی از زمان قرار گرفتن در معرض UV از ۱۰ تا ۶۰ ثانیه. (D) عکس های فیلم PC IHN BCP روی بسترهای شیشه ای به عنوان تابعی از زمان قرار گرفتن در معرض UV. عکس انتهای سمت راست حداکثر بازتاب آن را در رژیم نزدیک به مادون قرمز (NIR) نشان می دهد. (E) عکس هایی از یک کامپیوتر انعطاف پذیر شبیه IHN BCP روی کاغذ سیاه. اعتبار عکس: H.S.K. ، دانشگاه یونسی. اعتبار: پیشرفتهای علمی ، doi: 10.1126 / sciadv.abb5769

توسعه یک کریستال فوتو فوتونیک کوپلیمر بلوک شبکه هیدروژل نفوذ یافته (IHN BCP PC)

تیم از ۱-D کوپلیمر بلوک (BCP) خود جمع آوری شده استفاده کرد (BCP) بلورهای فوتونی (PC) که ریزساختار دوره ای لایه ای خود به خود و پس از تشکیل فیلم ایجاد می شود. سپس آنها لایه های شبکه hidgegel شبکه ای نفوذ یافته (IHN) را به صورت شیمیایی با هم پیوند خورده pseudoelastic بود (مواد پس از تخلیه کرنش های بزرگ به طور کامل بازیافت) با استحکام مکانیکی عالی ، انعطاف پذیری و بدون چسبناک و ژل مانند در سطح بالایی برای ایجاد مناسب برای سنجش حالت جامد.

نمایشگر تعاملی بدون لمس ۳-D رطوبت انگشت را برای تغییر رنگ تشخیص می دهد
محاسبه رایانه های شخصی IHN BCP با رنگ های قرمز ، سبز و آبی. نتایج شبیه سازی دامنه زمان با اختلاف محدود (FDTD) رایانه های شخصی IHN BCP با SC های قرمز ، سبز و آبی. اعتبار: پیشرفتهای علمی ، doi: 10.1126 / sciadv.abb5769

مشخص کردن رایانه های شخصی حالت جامد IHN BCP

کانگ و همکاران ساختار حالت جامد را با استفاده از چرا چراغ پراکندگی اشعه ایکس با زاویه کوچک (GISAXS) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM). نتایج نشان داد که توسعه ساختارهای کریستالی فوتونی ۱-D بسیار مرتب و لاماهای درون صفحه ای محاسبه شده آنها با تفاوت محدود مطابقت دارد. شبیه سازی دامنه زمان (FDTD). برای میکروسکوپ الکترونی مقطعی ، آنها از نمونه های مقطعی فیلم مقاوم مکانیکی از طریق فرز پرتو یونی متمرکز استفاده کردند و لایه های مختلف لایه های ماده را یادداشت کرد.

تصاویر TEM از فیلمهای BCP دررفتگی های پیچ (نقص در بلورها) را نشان می دهد ) برای تسهیل حمل و نقل مایع و عوامل اولیگومریک به فیلمهای BCP در سطح نمونه توزیع شده است. این فیلم BCP اجازه می دهد تا مولکول های آب از طریق دررفتگی پیچ پخش شوند تا حس لمس مبتنی بر رطوبت را تسهیل کند. این تیم با استفاده از nanoindentation خصوصیات مکانیکی اضافی از جمله مدول موثر IHN BCP را بدست آوردند. ماده الاستیک شبه دارای یک مدول الاستیک تقریبی ۵٫۳ GPa است – همانطور که انتظار می رفت و مشابه موارد مشاهده شده برای پلیمرهای شیشه ای معمولی.

نمایشگر تعاملی بدون لمس ۳-D رطوبت انگشت را برای تغییر رنگ تشخیص می دهد
SC قابل چاپ و قابل بازنویسی در IHN BCP PC. (الف) شماتیک چاپ جوهر افشان روی فیلم PC IHN BCP با جوهر مایع یونی (IL). (B) عکس یک فیلم PC IHN BCP چاپ شده با جوهر با غلظت های مختلف. (ج) تصویر پردازش شده رایانه ای بخشی از اسکناس یک دلاری در تضاد سیاه و سفید. (D) عکس از تصویر SC چاپ شده با تنظیم غلظت جوهر IL بر اساس تصویر کنتراست در (C). (E) تصویر میکروسکوپ نوری از خطوط چاپ شده با IL بر روی فیلم PC IHN BCP ، که وضوح خطوط SC را تقریباً ۵۰ میکرومتر نشان می دهد. عکسهایی از تصاویر SC چاپ شده با جوهر از رایانه های شخصی IHN BCP روی (F) یک کاغذ معمولی و بستر شیشه (G). (H) عکس یک تصویر چاپی جوهر افشان IL از یک فیلم PC IHN BCP ناشی از بازتاب های چند منظوره در محدوده مرئی. (I) طیف اشعه ماورا بنفش یک فیلم PC IHN BCP چاپ شده با IL (قرمز) و به دنبال آن حذف IL توسط یک پد PEGDA شسته و رفته (سیاه) انجام می شود. (J) حداکثر مقادیر طول موج بازتاب با فرآیندهای تکرار نوشتن و پاک کردن IL. (K) عکسهایی از تصاویر مختلف IHN BCP SC با چاپ تکراری و پاک کردن جوهر IL. یک تصویر IHN BCP SC (مرحله ۱) با چاپ جوهر افشان با IL بر روی یک فیلم PC IHN BCP و به دنبال آن حذف IL با یک پد PEGDA شسته و رفته. روند چاپ و پاک کردن قابل تکرار است (مراحل ۲ و ۳). اعتبار عکس: H.S.K. ، دانشگاه یونسی. اعتبار: پیشرفتهای علمی ، doi: 10.1126 / sciadv.abb5769

دستیابی به صفحه نمایش تمام رنگی و ایجاد صفحه نمایش بدون لمس ۳-D با تعامل کاربر

کانگ و همکاران برای بدست آوردن یک نمایش تمام رنگی. برای رسوب مستقیم جوهر معروف به چاپگر جوهر افشان استفاده کرد = “https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jp7105499”> L-etil-3-methylimidazolium bis- (trifluoromethylsulfonyl) -imide

، به اختصار EMIMTFSI ، در یک فیلم PC IHN BCP. رنگ فیلم به میزان EMIMTFSI رسوب داده شده در یک منطقه معین بستگی دارد. چاپگر جوهر افشان فقط به یک جوهر برای رسوب در فیلم PC IHN BCP نیاز داشت ، که تفاوت قابل توجهی با چاپگر جوهر افشان تجاری با جوهرهای رنگ قرمز ، سبز و آبی داشت. کانگ و همکاران با برنامه نویسی اطلاعات مناسب رنگ در یک کنتراست سیاه / خاکستری / سفید ، یک تصویر رنگی مشخص ایجاد کرد. آنها به عنوان اثبات مفهوم ، اسکناس دلار آمریکا را با استفاده از نرم افزار به کنتراست سیاه و سفید تبدیل کردند و با استفاده از چاپ جوهر افشان EMIMTFSI روی فیلم PC IHN BCP ، تصویر رنگی ساختاری کامل را بازسازی کردند.

نمایشگر تعاملی بدون لمس ۳-D رطوبت انگشت را برای تغییر رنگ تشخیص می دهد
صفحه نمایش حسگر رنگی BCP بدون لمس ۳-D. (الف) نمایش شماتیک تغییر SC حساس به رطوبت در یک PCP IHN BCP LiTFSI- دوپ شده. (B) شماتیک نمایشگر سه لمسی سه لمسی نوع دو موازی با یک PCI IHN BCP دوپ شده LiTFSI. ارتفاع ۱ (h1) از ارتفاع ۲ (h2) بالاتر است. (C) تغییر رطوبت نسبی به عنوان تابعی از فاصله انگشت به کامپیوتر. (D) عکسهای رایانه های شخصی IHN BCP با LiTFSI- دوپینگ در شرایط مختلف رطوبت نسبی از ۴۰ تا ۹۰ RH. (E) عکسی که SC یک کامپیوتر IHN BCP دوپ شده با LiTFSI را نشان می دهد وقتی انگشت به سطح نزدیک است. (F) تغییر ظرفیت نمایشگر سنجش لمس سه بعدی با PC IHN BCP دوپ شده LiTFSI با تغییر فاصله انگشت به کامپیوتر از ۱۵ ، ۹ ، ۵ و ۳ میلی متر. (G) تغییر در ظرفیت نمایشگر لمسی سه بعدی با تغییر تکراری فاصله انگشت به کامپیوتر. شماتیک (H) و عکس (I) از آرایه ها برای نمایشگرهای لمسی سه بعدی. (J) نقشه تغییر ظرفیت سه بعدی به دست آمده از آرایه های نمایشگرهای لمسی سه بعدی با انگشت نزدیک به سطح آرایه ها. اعتبار عکس: H.S.K. ، دانشگاه یونسی. اعتبار: پیشرفتهای علمی ، doi: 10.1126 / sciadv.abb5769

برای برنامه های بیشتر از نمایشگر PC IHN BCP ، کانگ و همکاران. از یک مایع یونی رطوبت ساز دیگر به نام نمک بیس (تری فلوئورومتیل سولفونیل) آمین لیتیوم نمک (مخفف LiTFSI) استفاده کرد. با انتشار این مایع یونی به داخل ماده ، رنگ ساختاری بلور فوتونیک به رطوبت محیط حساس شد. LiTFSI اجازه داد تا با مولکول های آب ارتباطات رنگی در محدوده مرئی به عنوان تابعی از رطوبت ایجاد شود. آب جذب شده می تواند در یک روند برگشت پذیر پخش شود. این تنظیمات باعث شد انگشت انسان با رطوبت طبیعی تقریباً ۹۰ درصد منبع عالی برای تعدیل رنگ ساختاری فیلم نمایشگر باشد ، که این تیم به طور آزمایشی تأیید کرد. نمایشگر سه لمسی بدون لمس با موفقیت در چندین رویداد سنجش با انگشت به کار کرد فواصل کریستال فوتونیک افزایش ظرفیت به دلیل جذب آب تقریباً زمان پاسخ ۲۰ ثانیه و تغییر برگشت پذیر در رنگ سازه ۵۵ چرخه زمانی به طول انجامید.

به این ترتیب ، هان سل کانگ و همکارانش سنجش بدون لمس ۳-D کاربر تعاملی را نشان دادند نمایشگر بر اساس کریستال های فوتونی بلوک کوپلیمر با شبکه های هیدروژل بهم پیوسته (رایانه های کوتاه شده IHN BCP). تکنیک مهندسی اجازه می دهد تا رنگهای سازه ای کاملاً محدود و کاملاً مشهود از نظر مکانیکی روی یک فیلم با مدول موثر وجود داشته باشد. این تیم فیلم را با جوهرهای مختلف چاپ مایع یونی برای ایجاد نمایشگرهای قابل چاپ و قابل بازنویسی برای سنجش بدون لمس ۳-D از طریق ظرفیت مختلف و تغییر رنگ ساختاری ، ترکیب کردند تا رویکرد جدیدی را برای سنسورهای حالت جامد و نمایشگرهای ۳-D لمسی به نمایش بگذارند.

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.