Souple, Les LED organiques ultralégères et très durables promettent de nouvelles formes d'écrans portables. Crédit :Université de St Andrews
Une équipe de scientifiques de l'Université de St Andrews a développé une nouvelle façon de fabriquer le plus durable, source de lumière légère et la plus mince disponible à ce jour, qui pourrait révolutionner l'avenir des technologies mobiles et ouvrir la voie à de nouvelles avancées dans la science du cerveau.
Rédigé dans deux articles distincts et publié dans Communication Nature aujourd'hui (lundi 7 décembre), les nouvelles recherches sur le développement des LED organiques, dirigé par l'École de physique et d'astronomie de l'Université de St Andrews, a des implications non seulement pour les futures conceptions de téléphones mobiles et de tablettes, mais pourrait également jouer un rôle clé dans la recherche en neurosciences et les technologies cliniques utilisées pour aider les patients souffrant de maladies neurologiques.
En utilisant une combinaison de molécules électroluminescentes organiques, couches de protection en oxyde métallique et polymère biocompatible, les scientifiques ont créé des LED organiques aussi fines et flexibles que le film alimentaire que nous utilisons tous les jours à la maison. Les nouvelles sources lumineuses développées auront des implications futures pour les écrans numériques et peuvent être utilisées pour fabriquer des écrans plus légers et plus minces pour les téléphones et les tablettes; des affiches qui sont grandes quand on les regarde, mais qui peut être plié ou enroulé lorsqu'il n'est pas utilisé.
A plus long terme, ces nouvelles LED pourraient également être utilisées dans les traitements des maladies neurologiques dans lesquelles des protéines photo-dépendantes sont déployées pour moduler l'activité cérébrale des patients.
Les LED organiques flexibles et ultra-légères développées à l'Université de St Andrews survivent dans des conditions difficiles, y compris sous l'eau, immergé dans des solvants organiques, et même dans les plasmas gazeux agressifs. Crédit :Université de St Andrews
Les tentatives précédentes pour développer des LED organiques ultra-minces ont révélé qu'elles avaient des problèmes de stabilité dans l'air et les environnements humides. Cependant, les nouvelles LED se sont avérées extrêmement robustes et des tests ont montré qu'elles peuvent survivre sous l'eau pendant des semaines et résister à l'exposition aux solvants et aux plasmas gazeux. Les LED peuvent également être pliées autour du bord d'une lame de rasoir des milliers de fois et fonctionnent toujours parfaitement, une expérience simple qui met en évidence leur extrême durabilité.
La robustesse, Le facteur de forme extrême et la flexibilité mécanique des nouvelles sources lumineuses ouvrent plusieurs possibilités d'utilisation et d'applications futures au-delà des technologies mobiles. Par exemple, ils peuvent être intégrés aux plans de travail, l'emballage et les vêtements comme indicateurs auto-émissifs sans ajouter de poids et de volume au produit. Par ailleurs, leur stabilité sous une humidité élevée et dans l'eau les rend parfaitement adaptés aux applications portables nécessitant un contact cutané et à une utilisation comme implants dans la recherche biomédicale.
Scientifique principal pour les deux études, Professeur Malte Gather de l'École de physique et d'astronomie, a déclaré :« Nos LED organiques sont très bien adaptées pour devenir de nouveaux outils dans la recherche biomédicale et en neurosciences et pourraient bien trouver leur place dans la clinique à l'avenir. »
Travaillant avec le Dr Stefan Pulver de l'École de psychologie et de neurosciences dans une étude distincte, les scientifiques ont utilisé la lumière d'un réseau de LED organiques miniatures et une méthode neuroscientifique appelée optogénétique pour diriger la locomotion des larves de mouches de manière hautement contrôlée.
La stimulation induite par la lumière des neurones sensoriels d'une larve de mouche à l'aide de LED organiques peut être utilisée pour étudier les bases de la locomotion. Crédit :Université de St Andrews
L'apport de lumière à des segments spécifiques du corps de larves de mouches rampantes a permis aux chercheurs de stimuler et de faire taire les neurones sensoriels de manière fiable. Selon le moment et l'endroit où la lumière a été livrée, les larves ont commencé à ramper en avant ou en arrière, avec la dynamique de la stimulation lumineuse contrôlant la vitesse de rampement et d'autres aspects du mouvement des animaux.
"Alors que le mécanisme neuronal précis derrière la réponse animale reste inconnu, nous sommes maintenant en bien meilleure position pour tester une série d'hypothèses liées à la locomotion de ces organismes, " explique le Dr Caroline Murawski, de l'École de physique et d'astronomie et le premier auteur de la deuxième étude.
Les chercheurs combinent actuellement leur percée dans la fabrication de la lumière, LED organiques flexibles et robustes avec ce qu'ils ont appris sur le contrôle de l'activité neuronale chez les mouches pour créer des sources lumineuses pouvant être implantées dans le cerveau des organismes vertébrés. Cela permettra aux chercheurs d'étudier la fonction cérébrale d'une manière moins invasive et plus polyvalente que les techniques existantes.
En plus de contribuer au développement futur des écrans mobiles, et ouvrir de nouvelles voies pour la recherche fondamentale, les technologies développées dans ces études pourraient à terme être utilisées pour améliorer les traitements cliniques en créant des interfaces optiques qui envoient des informations directement au cerveau des patients humains qui souffrent d'une perte de vision, l'ouïe ou le toucher.
Les papiers, "Un sans substrat, souple, et diode électroluminescente organique résistante à l'eau, " par C. Keum et al, et "Stimulation optogénétique spécifique à un segment chez Drosophila melanogaster avec des réseaux linéaires de diodes électroluminescentes organiques, " par C. Murawski et al, sont publiés dans Communication Nature .
