Figure 1. Schéma et photo d'un module d'affichage portant lavable. Crédit : Institut coréen avancé des sciences et de la technologie (KAIST)
Les vêtements sont généralement faits de textiles et doivent être à la fois portables et lavables pour un usage quotidien; cependant, les vêtements intelligents présentent un défi avec leurs sources d'énergie et leur perméabilité à l'humidité, ce qui provoque un dysfonctionnement des appareils. Ce problème a maintenant été surmonté par une équipe de recherche KAIST, qui a développé une technologie de module d'affichage portable à base de textile qui est lavable et ne nécessite pas de source d'alimentation externe.
Pour éliminer progressivement les sources d'alimentation externes et améliorer la praticabilité des écrans portables, Le professeur Kyung Cheol Choi de la School of Electrical Engineering et son équipe ont fabriqué leurs modules d'affichage portables sur de vrais textiles qui intègrent des cellules solaires polymères (PSC) avec des diodes électroluminescentes organiques (OLED).
Les PSC sont l'un des candidats les plus prometteurs pour les sources d'énergie de nouvelle génération, en particulier pour les applications portables et optoélectroniques, car ils peuvent fournir une alimentation stable sans source d'alimentation externe, tandis que les OLED peuvent fonctionner avec des milliwatts. Cependant, le problème est qu'ils sont tous deux vulnérables à l'humidité extérieure et à l'oxygène. La barrière d'encapsulation est essentielle pour leur fiabilité. La barrière d'encapsulation classique est suffisante pour les environnements normaux; cependant, il perd ses caractéristiques dans les milieux aqueux tels que l'eau. Il limite la commercialisation d'écrans portables qui doivent fonctionner même les jours de pluie ou après le lavage.
Pour s'attaquer à ce problème, l'équipe a utilisé une barrière d'encapsulation lavable créée par dépôt de couche atomique (ALD) et revêtement par centrifugation. Il peut protéger l'appareil sans perdre ses caractéristiques après le lavage. Avec cette technologie d'encapsulation, l'équipe a confirmé que les modules d'affichage portables à base de textile, y compris les PSC, OLED, et la barrière d'encapsulation proposée présentait peu de changements dans les caractéristiques, même après 20 lavages avec des cycles de 10 minutes. De plus, le dispositif encapsulé fonctionnait de manière stable avec un faible rayon de courbure de 3 millimètres et se vantait d'une grande fiabilité.
Finalement, il n'a présenté aucune détérioration des propriétés sur 30 jours, même après avoir été soumis à des contraintes de flexion et de lavage. Comme il utilise un textile moins stressant par rapport aux appareils électroniques portables conventionnels qui utilisent des substrats en plastique traditionnels, cette technologie peut accélérer la commercialisation d'appareils électroniques portables. Surtout, cet appareil électronique portable peut économiser de l'énergie grâce à un système auto-alimenté.
Le professeur Choi a dit, "Je pourrais dire que cette recherche a réalisé un module électronique portable vraiment lavable dans le sens où il utilise des textiles portables au quotidien au lieu du plastique utilisé dans les appareils électroniques portables conventionnels. Économiser de l'énergie avec les PSC, il peut être autoalimenté, en utilisant l'énergie solaire respectueuse de la nature, et lavé. Je pense qu'il a ouvert la voie à un véritable présentoir portable qui peut être formé sur du textile, au-delà de la forme attachable de la technologie portable."
Figure 2. Page couverture de Energy and Environmental Science