工程师发明了一种由薄的柔性混合材料制成的半导体，在不久的将来可用于电子设备上的显示。
大型企业的工程师们一直致力于设计可折叠柔性显示屏，用于电脑和手机等电子设备。他们的目标是打造一款手感如纸般柔软（可弯曲）且功能完备的显示屏。全球最大的手机制造商之一三星很可能很快就会推出一款柔性手机。他们已经研发出一种表面坚不可摧的柔性有机发光二极管（OLED）面板。这种面板轻巧而坚固耐用，并且能够承受高温。它最显著的特点是，即使设备跌落，屏幕也不会破裂或损坏——这正是目前手机显示屏设计师面临的最大挑战。普通的液晶显示屏即使弯曲也能继续显示，但其内部的液晶会错位，从而导致图像失真。新型柔性OLED屏幕可以弯曲或变形而不会造成图像失真，但它仍然无法完全折叠。未来，通过使用更柔性的纳米线，可以进一步提高其柔韧性。由于采用纳米晶体产生高质量、高清晰度的光线，量子点发光二极管显示器具有更高的灵活性。但为了保护显示器，仍然需要将其封装在玻璃或其他材料中。
一种构建柔性屏幕的新材料
澳大利亚国立大学 (ANU) 的工程师们近期在《先进材料》杂志上发表了一项研究，首次开发出一种由有机和无机材料制成的半导体，能够高效地将电能转化为光能。这种半导体超薄且非常柔韧，使其独具特色。器件中的有机部分（半导体的重要组成部分）厚度仅为一个原子。无机部分也很薄，大约只有两个原子厚。该材料采用一种名为“化学气相沉积”的工艺制备，类似于根据二维描述构建三维结构。这种半导体肉眼不可见，它位于一块 1 厘米 x 1 厘米大小的芯片上的金电极之间，该芯片包含一个功能晶体管。这样一块芯片可以容纳数千个晶体管电路。电极用作电能的输入和输出点。材料制备完成后，研究人员对其光电和电学特性进行了表征。这种有机和无机组分混合结构能够将电能转化为光能，从而为手机、电视和其他设备提供显示。研究发现，这种半导体的发光效果更清晰，更适合高分辨率显示。
这种材料可以在不久的将来用于制造可弯曲的设备——例如手机。 屏幕或显示屏损坏在手机中很常见，这种材料可以解决问题。 随着大屏幕智能手机的普及和需求的增长，小时的需求是具有耐用性，使显示屏不易划伤或破裂或掉落等。 混合结构在效率方面优于传统半导体完全由硅制成。 这种材料可以用来制造手机、电视、数字控制台等的屏幕，也许有一天可以制造电脑，或者制造一部像超级计算机一样强大的手机。 研究人员已经在致力于大规模生产这种半导体，以便将其商业化。
处理电子垃圾
据估计，2018年全球将产生近50万吨电子垃圾，而回收利用的数量却非常有限。电子垃圾指的是已达到使用寿命、需要丢弃的电子设备，包括旧电脑、办公或娱乐电子设备、手机、电视等等。大量的电子垃圾对环境构成巨大威胁，势必会对我们的自然资源和周边环境造成不可逆转的损害。这项发现为设计高性能、采用有机“生物”材料制成的电子设备奠定了基础。如果手机采用柔性材料制成，将更容易回收利用。这将有助于减少全球每年产生的电子垃圾数量。
可折叠和柔性电子设备的未来将非常令人振奋。 工程师们已经在考虑可卷曲的显示器，让设备可以像卷轴一样卷起来。 最先进的显示屏类型是可以像纸一样折叠、弯曲甚至压碎，但可以继续显示整洁的图像。 另一个领域是使用“拉胀”材料，当它们被拉伸时会变得更厚，可以吸收高能量冲击并自我重新调整以纠正任何变形。 这样的设备将是轻便而灵活的。
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来源（S）
夏尔马 A 等人。 2018. 跨原子薄有机-无机 I 型异质结构的高效和层相关激子泵浦。 先进材料. 30（40）。
https://doi.org/10.1002/adma.201803986
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