Российские ученые разработали материал для создания гибких дисплеев компьютеров, смартфонов, а также больших экранов в кинотеатрах и рекламных щитов. Он представляет собой набор полимерных пленок двух типов, с помощью которых можно получать различные цвета. Чтобы восстановить такой материал после небольшого повреждения, его достаточно нагреть до 100 °C. Эксперты отмечают, что разработка пока не позволяет получать полный цветовой спектр, однако ее будет удобно применять в устройствах, которые подвергаются тепловой и ударной нагрузке, — например, при создании строительной и бытовой техники.

Ученые консорциума Центра компетенций НТИ «Фотоника» из Алферовского университета совместно с коллегами из Института химии СПбГУ и Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого разработали пленки, которые нужны для создания гибких дисплеев. Они представляют собой люминофоры — особые вещества, преобразующие поглощаемую ими энергию в световое излучение.

Такие материалы используются для создания различных экранов, в особенности в области цветовой рекламы и дизайна помещений. Кроме того, эти материалы применяют в кинотеатрах, оптоэлектронике, в области светового дизайна, биомедицине и других отраслях. Потенциально эти решения можно использовать и для мониторов компьютеров, телевизоров и смартфонов.

Люминофорами называют вещества, способные излучать свет видимого диапазона при определенных условиях. Например, его можно подсветить ультрафиолетом и, подобрав состав люминофора, получить любой цвет.

— Созданный нами материал представляет собой гибкую и растяжимую тонкую пленку, которая может излучать видимый свет заданной длины волны, поглощая и преобразуя УФ-излучение, — рассказал заведующий лабораторией возобновляемых источников энергии Алферовского университета Иван Мухин. — По сути, это силикон с введенными комплексами металлов — тербия и европия.

Уникальность решения российских ученых — в том, что они используют всего два типа люминесцентных пленок: зеленые и красные, а итоговый цвет изделия задается их комбинацией. Собирая их в своеобразный сандвич, можно получить различные оттенки.

— Раньше, чтобы получить определенный цвет излучения, например желтый, приходилось синтезировать отдельную пленку, — пояснил Иван Мухин. — Мы же предложили просто складывать только красные и зеленые пленки так, чтобы получить нужный оттенок.

Цвет получаемой картинки может изменяться за счет наложения разного количества тонких слоев люминофорных пленок на УФ-источник. Однако, чтобы получить полный видимый спектр, нужны еще синие пленки — ученые разработали их, но пока не довели до нужного уровня эффективности работы.

— Одним из важных свойств разработанных силиконовых люминофоров является самовосстановление, — добавила профессор кафедры химии высокомолекулярных соединений СПбГУ Регина Исламова. — В случае механического повреждения их достаточно снять с дисплея и нагреть до 100 °C. Пригодится такой метод починки и для порезанных или разбитых экранов.

Статья о разработке опубликована в научном журнале ACS Applied Polymer Materials.

Пока ученые используют только красные и зеленые пленки, их разработка охватывает только часть цветового пространства, и более половины цветов отобразить не получится, указал доцент НИЯУ МИФИ, сотрудник «Экспериментального комплекса НЕВОД» Егор Задеба.

— Экран хорошего смартфона охватывает большую часть диапазона видимых цветов. Поэтому для телефонов и компьютеров использовать созданные люминофоры пока рано, технология еще не готова, — пояснил эксперт. — Зато благодаря прочности, гибкости и способности таких экранов легко восстанавливаться они могут вскоре найти применение в «умной» промышленной и бытовой технике, оборудовании в общественных местах, транспорте.

В качестве примера Егор Задеба привел «умные» чайники, стиральные машины, профессиональные строительные инструменты — всё, что подвергается ударной и тепловой нагрузке и имеет экран для управления и отображения информации. Еще одно преимущество гибкого дисплея в том, что им можно оснастить не только плоскую, но и изогнутую поверхность, добавил он. Так, например, экраны подойдут для интерактивных детских игрушек или элементов дизайна помещений, предположил эксперт.

Как ранее писали «Известия», в этом году на розничный рынок впервые выйдут компьютеры, собранные полностью из российских комплектующих. До этого в продаже уже были устройства с отечественными памятью, накопителями, материнскими платами, а теперь в магазинах можно будет купить компьютеры с разработанными в РФ процессорами. Например, в 2022 году российский производитель iRU планирует вывести на рынок устройства на базе «Байкал-М».