《電子技術應用》
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首款3D LED打印機將顯示器融入隱形眼鏡

2014-12-02

    在文章開頭,我們先問您一個假設性的問題:你是愿意戴一個配備了HUD(平視顯示器)的眼鏡還是有HUD的隱形眼鏡呢?

如果你的回答是“隱形眼鏡”,那么壞消息是,你可能需要等待很長一段時間;但好消息是,它目前又多了一些可行性的方案,因為普林斯頓大學發明了全球第一臺可以打印LED的3D打印機。

    該團隊是由普林斯頓大學McAlpine研究小組的Michael McAlpine所帶領的,這個團隊成功地利用他們發明的打印機以3D打印的形式打印出了量子點發光二極管(QLED)——這種發光二極管被認為是OLED發展的下一個階段。QLED的優勢在于它可以發出更明亮的光線,有更純粹的顏色并且有較低的能源消耗率,它使用了硒化鎘納米晶體,這種晶體可以做到更薄、更柔韌和透明度更高,因此以這種形式打印出來的LED可以用于隱形眼鏡。

    McAlpine表示,“傳統的微電子產業非常擅長制作2D的電子配件,因為電視和手機這些產品的屏幕都是平的。但3D打印給產業帶來的是第三個維度上的擴展,這種技術可能被用于制造那些人類從來都沒有想象過的東西,例如:在產品內部再架設一個三維結構。”

    McAlpine和他的團隊利用3D打印技術打印了五層結構的LED。底層是由銀納米粒子環所構成,它是機械電路的金屬導管。兩個聚合物層遵循著提供并將電流轉移到下一層的任務,聚合物層是由包含了硒化鎘納米顆粒的硫化鋅殼體組成。聚合物層的上一層和最后一層則是由共晶鎵銦(eutectic gallium indium)組成的陰極。

    這項研究的主要合作者Yong Lin Kong表示,“我們在這里展示的是一種整合電子學技術的額外方式,這種方式可以讓我們考慮物體的立體幾何結構。他還指出,這是全球首個完全由3D打印出來的并且擁有完整功能的電子器件。

這項技術的潛在應用包括了可穿戴設備,如前面所提到的隱形眼鏡,而且由它具有很好的柔韌性和更加薄的特性,也有助于讓現有的智能手表和手環佩戴起來更加舒適。

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