Sumber: riken.jp
Teknologi yang boleh mengecut haba yang dibangunkan oleh pasukan all-RIKEN boleh membolehkan sel solar dan sensor sentuh dilampirkan kepada objek yang bentuknya menjadikannya mencabar untuk lamina1.
Kajian baru-baru ini telah menunjukkan bahawa panel sel solar melengkung menangkap cahaya matahari dengan lebih cekap daripada yang rata pada hari-hari mendung. Salah satu cara untuk menghasilkan elektronik melengkung adalah dengan substrat seperti getah, tetapi sel solar pada substrat tersebut biasanya mempunyai prestasi yang lebih rendah. Sebaliknya, sel-sel solar yang dibuat pada helaian fleksibel mempunyai kecekapan yang tinggi, tetapi boleh menjadi sukar untuk dilampirkan ke permukaan melengkung — fakta bahawa sesiapa yang telah cuba menghadiahkan bungkus bola sepak boleh membuktikan.
Penyelidik yang diketuai oleh Takao Someya dari RiKEN Center for Emergent Matter Science menyedari bahawa masalah ini dapat diatasi menggunakan filem-filem yang mengecilkan haba, yang biasanya digunakan untuk merangkumi produk seperti ubat-ubatan di kaunter. Walaupun kebanyakan elektronik terlalu tegar atau rapuh untuk dilampirkan untuk mengecut filem, pasukan ini pakar dalam menghasilkan peranti ultrathin dengan sifat yang unik.
"Apabila bahan menjadi lebih nipis, ia menjadi lebih fleksibel—itulah sebabnya kita boleh meremukkan kerajang aluminium dengan tangan, tetapi juga boleh menggunakan aluminium untuk membuat basikal," jelas penyelidik pasca kedoktoran Steven Rich. "Walaupun kami menggunakan bahan tegar seperti logam dan plastik, ia tiga kali lebih nipis daripada beg runcit dan boleh bengkok dengan sangat tajam tanpa pecah."
Rich dan tiga rakan SEKERJA RIKEN melampirkan lembaran polimer yang tidak boleh diregangkan tetapi fleksibel ke filem mengecut, kemudian menggunakan mikroskopi untuk memerhatikan struktur berlapis semasa pelbagai pendedahan kepada haba. Ujian ini mendedahkan bahawa, sebagai kawasan peranti menyusut sehingga 70%, lembaran ultrathin melegakan ketegangan mampatan dengan membentuk kedutan kecil dan lipatan.
Dengan mengawal saiz kedutan ini dan memilih bahan-bahan yang mampu bertahan kedua-dua haba dan kedut yang teruk, pasukan RIKEN mendapati mereka boleh mengecut modul fotovoltaik organik pasang siap ke objek bulat (Gamb. 1) serta yang mempunyai sudut tajam dan kelengkungan yang tidak teratur, termasuk batu plastik dan anak patung Daruma tradisional Jepun.
Walaupun penyelidik menjangkakan bahawa mengecut mungkin merosakkan komponen fotovoltaik dan mengurangkan prestasi peranti, sebaliknya berlaku. Eksperimen menunjukkan bahawa sifat fotonik struktur kedutan yang disebabkan oleh pengecut meningkatkan penyerapan cahaya, meningkatkan kecekapan penukaran kuasa sehingga 17% ke atas peranti planar.
Pasukan ini juga menggunakan pembungkus mengecut untuk lamina pemegang cawan teh dengan sensor sentuhan elektronik—satu prestasi halus yang berfungsi sebagai contoh bagaimana teknologi ini boleh digunakan secara meluas. "Kami boleh menggabungkan sensor bersama-sama dengan paparan, sistem penjanaan kuasa, dan transistor untuk mencipta antara muka interaktif," kata Rich.
