Ученые из Университета Вашингтона в Сент-Луисе, расположенного в штате Миссури, разработали специальные чернила, пригодные для использования в шариковых ручках, с помощью которых можно создавать светодиодные изображения на различных поверхностях, прежде всего на гибких. Эти нарисованные светодиоды обладают способностью растягиваться и предназначены для интеграции в носимые устройства и одежду. Это изобретение станет особенно ценным для тех, кто любит творчество: светящиеся рисунки и надписи создаются легко, эффектно и привлекательно.
Ранее исследователи, в том числе доцент Чуан Ванг и аспирант Цзюньи Чжао, разработали специализированные чернила для струйных принтеров, которые позволяли создавать светодиоды. Однако эти чернила не подходили для использования в шариковых ручках. Потребовалось подобрать такой состав чернил для ручного письма, который обладал бы свойствами не размазываться на поверхности, не вызывать смачивания, не смешиваться и надежно удерживаться. Исследователями был найден подходящий состав.
Создание светодиодных изображений или надписей требует применения трех видов чернил: для анода, излучающего слоя и катода. Эти три слоя наносятся друг на друга, аналогично процессу приготовления бутерброда. В разработанных чернилах каждый из этих слоев представлен своей краской, которые наносятся последовательно, не смешиваясь между собой. Одна из красок содержит проводящие полимеры, другая включает металлические нанопроволоки, а третья состоит из кристаллических материалов, таких как перовскиты.
Достаточно просто нарисовать светодиодную полосу, подключить к ней источник питания, и она начнет излучать свет в широком спектре цветов. При этом созданный рисунок можно растягивать, он не повреждается и сохраняет свою светящуюся способность. Это свойство может быть полезным в медицине, например, для нанесения индикации на медицинские повязки, а также во многих других областях, включая оформление подарков, создание поздравительных надписей на открытках, применение в складском деле и многие другие. Новинка, несомненно, получит теплую поддержку среди любителей ручной работы и самоделок.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Photonics. Ученые утверждают, что созданные с помощью разработанных чернил светодиоды выдерживают не менее 10 000 циклов включения, функционируют при напряжении 2,4 В и обладают яркостью 15 225 кд/м2.