‘Kertas’ Elektronik Mudah Lentur Papar Warna Menarik dan Jimat Tenaga beri saingan kepada LED

Oleh: Dr Aniszawati Azis

Nipis, mudah lentur, tahan lasak dan sangat efisien – ciri-ciri utama bagi elektronik pengguna generasi baharu.

Bermula dengan kanta, kemudian pembesar suara dan kini paparan elektronik, para penyelidik bertungkus lumus untuk membangunkan peranti yang memenuhi tanda aras ini.

Saintis di Australian National University (Canberra, Australia) memenuhi permintaan ini dengan pendekatan baharu dalam usaha membangunkan kanta ultranipis. Menurut laporan media Australian National University, pasukan saintis tersebut menciptakan apa yang dipanggil “kanta ternipis dunia dengan ketebalan satu per dua ribu ketebalan sehelai rambut manusia,” dan bakal merevolusikan paparan mudah lentur untuk komputer dan kamera mini.

Grafin

Penyelidik lain memfokuskan pada penghasilan pembesar suara termo-akustik menggunakan grafin ultranipis. Para penyelidik di Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) memaklumkan bahawa mereka telah menghasilkan pembesar suara termo-akustik grafin yang mudah lentur dan sangat nipis serta tidak mengeluarkan getaran bunyi. Malahan, bunyi dihasilkan apabila udara sekeliling dipanaskan dan disejukkan dengan pantas. Untuk berfungsi dengan baik, alat ini memerlukan struktur perumah yang keras dan tegar.

Dalam bulan Ogos 2016, penyelidik di KAIST telah memperkenalkan transistor ciptaan mereka yang diperbuat daripada filem nipis oksida yang lut sinar serta ultranipis dan digunakan untuk paparan tahan lasak. Mereka menggunakan kaedah pelancaran laser.

Kertas elektronik

Dalam persaingan paparan elektronik ultranipis ini juga, para penyelidik di Chalmers University of Technology in Göteborg, Sweden juga telah mencipta sesuatu yang dipanggil “kertas” elektronik baharu yang mudah lentur dengan ketebalan kurang daripada satu mikrometer. “Kertas” ini berupaya memancarkan spektra warna yang tidak kurang hebatnya berbanding paparan LED biasa dan tenaga yang diperlukan adalah sepuluh kali lebih rendah berbanding tenaga yang diperlukan untuk menghidupkan e-pembaca Kindle.

Seperti Kindle, kertas elektronik ini memantulkan cahaya luaran untuk memberikannya pencahayaan yang berkualiti.

“Kertas ini menyerupai tablet Kindle,” Andreas Dahlin, ketua penyelidik, menjelaskan dalam kenyataan media Chalmers. “Ia tidak menyala seperti paparan biasa tetapi memantulkan cahaya luaran untuk meneranginya. Oleh itu, ia berfungsi dengan baik di mana ada cahaya yang terang seperti di tempat yang disinari matahari, berlawanan dengan LED biasa yang berfungsi dengan baik di dalam gelap. Pada masa yang sama, ia hanya memerlukan satu per sepuluh daripada tenaga yang diperlukan oleh tablet Kindle, yang diketahui penggunaan tenaganya sangat rendah berbanding tablet LED.”

Melalui pengalaman menempatkan polimer konduktif pada struktur nano, Dahlin dan pelajar Ph.D. Kunli Xiong menyedari bahawa kombinasi ini sangat sesuai dan sempurna untuk dijadikan paparan elektronik senipis sehelai kertas.

Namun keupayaan kertas ini untuk menjadi terang bergantung penuh pada keupayaan polimer mengawal serapan dan pantulan cahaya.

Teknologi ini berkesan kerana polimer yang menyaluti permukaan kertas mengalirkan isyarat elektrik pada halaman paparan bagi menghasilkan imej beresolusi tinggi. Melalui kajian, Dahlin dan Xiong membina beberapa piksel menggunakan warna merah, hijau dan biru, sama seperti yang digunakan dalam paparan LED standard. Matlamat utama ialah meningkatkan proses supaya dapat menghasilkan paparan yang lebar dan nipis.

“Kami bekerja pada aras yang paling asas. Namun begitu, langkah untuk mengilangkan produk yang terhasil sudah semakin hampir. Apa yang kami perlukan sekarang ialah jurutera,” tambah Dahlin.

Walau bagaimanapun, proses yang digunakan kini memerlukan elemen emas dan perak bagi membolehkan kertas elektronik itu berfungsi. Logam-logam ini sangat mahal dan tidak membantu dalam pengilangan yang efisien-kos.

“Tebal permukaan emas hanya 20 nanometer. Jadi, tidak terlalu banyak emas yang diperlukan,” jelas Dahlin. “Tetapi pada waktu ini, banyak emas yang terbuang dalam proses pengilangan. Sama ada kita mengurangkan hasil buangan atau kita mencari kaedah lain untuk mengurangkan kos pengilangan.”

Selagi berpotensi untuk diaplikasikan, Dahlin membayangkan teknologi ini akan menjadi berguna untuk paparan di luar atau di tempat awam bagi tujuan memaparkan maklumat. Tambahan lagi, keperluan kuasa yang sangat rendah membolehkan kertas elektronik mengurangkan penggunaan tenaga berbanding paparan yang sedang digunakan pada waktu ini.

Featured image – displayalliance.com

Catatan:// Kajian ini diterbitkan dalam Advanced Materials, bertajuk “Plasmonic metasurfaces with conjugated polymers for flexible electronic paper in color” (DOI: 10.1002/adma.201603358)