南方科技大學Nature Communications：利用多材料3D打印技術(shù)制造柔性電致發(fā)光裝置

來源：中國科學報

柔性和可拉伸的發(fā)光設(shè)備正在推動無數(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新，例如可穿戴和功能性電子產(chǎn)品、顯示器和軟機器人。然而，通過傳統(tǒng)技術(shù)開發(fā)柔性電致發(fā)光器件仍然費力且成本過高。

2022年8月35日，南極熊獲悉，南方科技大學機械與能源工程系副教授劉吉和團隊研究了一種制造柔性、可拉伸發(fā)光裝置的3D打印策略，該裝置可與軟體機器人集成。他們用一個能根據(jù)背景改變顏色的軟體機器人進行了演示，該策略或能用于開發(fā)下一代智能顯示器、可穿戴電子器件和人造偽裝。相關(guān)研究8月23日發(fā)表于《Nature Communications》。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-022-32126-1

柔性電子器件的傳統(tǒng)制造方法涉及多個步驟和昂貴的工具，限制了它們在快速成型和定制化方面的應(yīng)用前景。因此，亟需開發(fā)一種簡易、多功能制造策略來滿足技術(shù)和光學應(yīng)用對柔性電致發(fā)光裝置不斷增長的需求。

△電致發(fā)光器件的3D打印和自適應(yīng)軟體機器人的集成制造策略。

△墨水直寫工藝

△多功能的3D打印

△控制邏輯和ELbot的空間變色能力

△ELbot的自適應(yīng)背景顏色匹配能力。

劉吉和合作者報道了一種利用多材料3D打印技術(shù)制造柔性電致發(fā)光裝置的方法。他們配置了可用于3D打印的離子導電、電致發(fā)光和絕緣墨水，并基于墨水直寫工藝制造出操作便捷、可按需生產(chǎn)的柔性可拉伸電致發(fā)光裝置。

他們用該方法制作了一款可發(fā)藍光的柔性腕帶，還將該裝置集成到一個軟體機器人中，該機器人能像變色龍一樣根據(jù)背景無時延地改變表面顏色。研究者指出，該裝置即使在不同的機械形變模式（如彎曲、扭曲、拉伸）下依然具有電致發(fā)光穩(wěn)定性。

“這種方法凸顯出定制化在電致發(fā)光裝置制造中的優(yōu)勢，或能用于為柔性電子器件和偽裝系統(tǒng)開發(fā)定制化裝置。”劉吉和合作者表示。