Ausztrál tudósok rájöttek, hogyan lehet emberi hajból rugalmas kijelzőt készíteni az intelligens eszközökhöz

Ausztrál egyetemi tudósok kidolgoztak egy módszert, amellyel a hajszálakat szén nanocsövekké alakíthatják, amelyek apró, egyenletes ponto...

Ausztrál egyetemi tudósok kidolgoztak egy módszert, amellyel a hajszálakat szén nanocsövekké alakíthatják, amelyek apró, egyenletes pontok, amelyek egymilliomod milliméteresek. A kutatók az ehhez szükséges hajat egy fodrászatból szerezték be, melynek tulajdonosa, Benjamin Mir örömmel támogatta a kutatási projektet.

A szén nanocsövek előállításához a kutatók kétlépéses eljárást fejlesztettek ki, amely magában foglalja a hajszálak lebontását, majd 240 °C-os hőmérsékleten történő kiégetését.

Prashant Sonar és Ken Ostrikov professzor, akik a Queenslandi Technológiai Egyetem Anyagtudományi Központjának vezető kutatói azt állítják, hogy az Advanced Materials folyóiratban közzétett kutatásuk az első példa arra, hogy az emberi haj erősen lumineszcens szén nanoanyaggá alakítható, amelyből rugalmas fénykibocsátó eszközök hozhatók létre. (1)

A feldolgozott nanocsöveket egyenletesen diszpergálták egy polimerben, majd hagyták, hogy önmaguktól összeálljanak, hogy "nanoszigeteket" vagy kis méretű csoportokat képezzenek. A szigetek kialakulása megőrzi az anyag kibocsátó képességét szilárd állapotban, amely alapvetően szükséges bármilyen nanomatermék beépítéséhez egy eszközbe.

Ezeket a nanoszigeteket aktív rétegként használták a szerves fénykibocsátó dióda (OLED) készülékekben.

Az eszköz kék színnel világít, amikor szerény feszültséget, hozzávetőlegesen két vagy három ceruzaelemet használtak fel az eszköz működtetéséhez.

"A hulladék komoly probléma," - mondta Sonar professzor.

"Az emberi hajból származó, szén-pont-alapú organikus fénykibocsátó készülékek felhasználhatók bizonyos beltéri alkalmazásokhoz, például intelligens csomagoláshoz. Felhasználhatók akkor is, ha kis fényforrásra van szükség, például táblázatok vagy intelligens sávok esetében, és mivel az anyag nem toxikus, orvostechnikai eszközökben is alkalmazhatók."

Egy hipotetikus példa az intelligens tejespalack, amelynek belsejében egy érzékelő van, amely valósidejű információt nyújt a tej lejáratáról, és ezen információk egy külső képernyőn jelennek meg.

Sonar professzor elmondta, hogy a kutatók úgy döntöttek, hogy a hajat szén-pontok kivonására használják, nem pedig valami másra azon tény miatt, hogy a hajszálak természetes szén- és nitrogénforrást jelentenek, amelyek kulcsfontosságúak a fénykibocsátó részecskék előállításában. Egy másik tényező az volt, hogy a felesleges haj gyakorlati alkalmazásának megtalálása megakadályozhatja, hogy végül hulladéklerakóba kerüljön.

Az emberi haj fehérjékből (aminosavak polimerjeiből) áll, beleértve a keratint is, amely ellenőrzött melegítés során lebomlik. A hevítés után megmaradó anyag molekuláris szerkezetébe a szén és a nitrogén is be van ágyazva, ami kedvező elektronikus tulajdonságokat biztosít.

Sonar professzor elmondta, hogy az emberi hajból előállított szén-nanopontok nem világítanak elég fényesen ahhoz, hogy televízió képernyőként használhatóak legyenek, de sokféle rugalmas képernyő esetében felhasználhatók, a hordozható eszközöktől az intelligens csomagolásig.

"Bebizonyítottuk, hogy a módszer emberi hajjal működik. Most azonban az érdekel bennünket, hogy ugyanazokat az eredményeket kaphatjuk-e az állati szőr esetében," - mondta Sonar professzor.

"Talán előállíthatnánk rugalmas OLED-eket gyapjúszálak felhasználásával juhból vagy maradék kutyaszőrből."

(1) - https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10
(2) - https://www.qut.edu.au/research/article?id