有机发光二极管”纹身”技术初见曙光

临时纹身有可能从孩子们在派对上的最爱发展为超柔性和兼容显示器的平台。来自意大利和英国的研究人员受到临时纹身简单的湿粘转移机制的启发，演示了一种可转移的超薄绿色有机发光二极管(OLED)，他们在商用纹身纸上制造了这种发光二极管。根据该团队的说法，这是首次展示超薄OLED纹身，是一次里程碑似的发现，它可以为未来的皮肤和一次性电子应用奠定基础。

皮肤可穿戴传感器在生物医学、体育科学和环境监测等领域极具应用潜力。然而，器件的刚度是实现这一目标的主要障碍。显示器是柔性电子设备结构的基本组成部分，降低显示器的厚度和增加显示器的灵活性是科学家们追求的目标。

OLED已经广泛用于平板电视、智能手机显示器和电脑显示器的照明，但在制作薄而柔韧的OLED显示器方面的进展可能会发展出一系列的应用，特别是当与电子皮肤和可穿戴设备集成时。

这项新工作背后的研究团队多年来一直在研究纹身的电子技术，研究的重点是利用有机材料在超薄物质上实现电子元件。因此，意大利理工学院的研究人员表示，在纹身基底上制造OLED在他们看来是研究的自然进展。

该团队将OLED纹身装置转移到独立PVF纳米片上，以证明超薄可转移OLED的可行性。该概念验证装置由五层组成，使用几种沉积工艺组装而成。首先，研究人员用惰性聚合物层处理商用纹身纸，为下一步准备表面。接下来，他们在表面喷墨打印出一个透明电极(导电聚合物层)，然后通过旋转涂层覆盖上一层光电活性聚合物(绿色发光活性层)。最后，该团队利用热蒸发在顶部绘制了一个铝反射电极，形成了一个2.3 μm厚的可转移OLED纹身。

研究人员指出，这种制造过程成本相当低并且可扩展，然而他们指出，一个完整的喷墨打印制造过程可以使它更便宜，并适用于更多的应用。该研究小组写道，考虑到该设备在环境条件下的特性，即暴露在水中，且没有任何封装，它的发光性能虽然低于标准的玻璃OLED结构，但仍然是明显的。

一旦组装好，可纹身的OLED就可以像传统的临时纹身一样使用，把它放在任何表面上，用水轻轻拍打基材，然后把纸移开。在实验中，该团队将这些发光纹身应用到玻片、塑料瓶、橘子和纸包装上，他们甚至在一个独立的纳米片上演示了该装置。一旦将其涂在物体表面，研究小组就把这些设备连接起来，然后打开开关，这样OLED纹身就会发出绿色的光，这一研究结果十分令人激动，英国伦敦大学学院的研究人员称之为“第一束光”。研究人员解释说，他们意识到由于各种各样的原因，比如从水/空气污染到转移过程中的损坏，都有可能导致故障。

除了用于医疗保健或个人监测的皮肤上显示，可纹身的OLED还可以用于表面的光活性固化，甚至只是用于皮肤或指甲装饰。OLED的另一个有趣的可能性是它们在可见光通信(Li-Fi)中的应用，在这样的方案中，OLED纹身可以用来建立临时的通信连接。

图：该团队将OLED纹身装置转移到独立PVF纳米片上，以证明超薄自由OLED的可行性。