OLED completamente allungabili, un primo passo

Ingegneri dell'Università della California (UCLA) hanno realizzato quello che definiscono "il primo OLED completamente allungabile". A oggi non mancano esempi di soluzioni pieghevoli (flessibili), ma non allungabili. Gli studi in questo settore coinvolgono molte università e aziende del settore elettronico.

La sfida per realizzare elettronica in grado di allungarsi è riuscire a realizzare elettrodi che mantengano la capacità di condurre anche quando sono stati deformati. Per questo i ricercatori si sono rivolti ai nanotubi al carbonio, perché sono allungabili, trasportano energia e anche quando sono a strati si mostrano trasparenti, facendo passare la luce.

Si allunga, ma non si spezza!

Tuttavia i nanotubi al carbonio per mantenere la loro forma devono essere collegati a qualche superficie. Alcuni metodi aggirano il problema, ma non sono del tutto efficaci. I ricercatori della UCLA, per rendere la loro soluzione totalmente flessibile, hanno ideato una nuova tecnica per creare i nanotubi al carbonio e l'elettrodo (grazie a un polimero), stratificandoli su una plastica elastica che emette luce. Per realizzare l'elettrodo, il team ha inserito i nanotubi al carbonio su un supporto di vetro e aggiunto un polimero liquido, che diventa solido ma elastico quando esposto alla luce ultravioletta.

Il polimero si diffonde su tutta la rete di nanotubi di carbonio e si asciuga in una plastica flessibile che circonda completamente la rete. Rimuovendo dal vetro il composto formato dal polimero e dai nanotubi si ottiene un elettrodo liscio, elastico e trasparente.

"L'infusione del polimero in un rivestimento di nanotubi al carbonio preserva la rete originale e permette una conduttanza elevata", ha dichiarato il professor Qibing Pei, a capo del progetto. "L'approccio che abbiamo usato è facilmente scalabile in vista di una produzione reale", ha aggiunto il principale artefice della ricerca, Zhibin Yu.

Per creare schermi allungabili, il team ha posizionato la plastica che emette luce (quando una corrente vi passa attraverso) tra due strati dell'elettrodo formato dai nanotubi al carbonio. Il team ha poi pressato gli strati, eliminando  la presenza di bolle d'aria e assicurandosi che il circuito fosse completo all'applicazione dell'elettricità. Il risultato è che il dispositivo può essere allungato di ben il 45 percento, pur continuando a emettere luce colorata.

Il concept realizzato è di due centimetri quadrati, e un'area di un centimetro quadrato emette una luce blu. I ricercatori hanno  pubblicato un ulteriore documento in cui teorizzano che passando a nanotubi d'argento si può ottenere un diodo con un'emissione luminosa più efficiente. Un altro beneficio dell'elettrodo ottenuto è che meno incline a corto circuiti. "Solitamente una pellicola di nanotubi al carbonio è ruvida e questo può portare a corto circuiti nei dispositivi elettronici.

"Con questo metodo hanno ottenuto una superficie relativamente piatta che può essere usata per un elettrodo", ha commentato Zhenan Bao, professore dell'Università di Stanford. Tuttavia rimane un punto oscuro, ovvero la perdita di conducibilità dopo molteplici allungamenti. I ricercatori di tutto il mondo sono all'opera per risolvere anche questo problema, cruciale per la diffusione di schermi allungabili/flessibili su larga scala.