Producción continua de fibras electroluminiscentes de un solo electrodo y su aplicación en detección visual de líquidos

YANG Xiaorui ,  

YANG Weifeng ,  

LI Kerui ,  

LI Yaogang ,  

ZHANG Qinghong ,  

WANG Hongzhi ,  

HOU Chengyi ,  

摘要

Con el auge de los productos electrónicos flexibles, sensores inteligentes y dispositivos inteligentes para llevar puestos, los dispositivos electroluminiscentes flexibles han experimentado un desarrollo vigoroso. Las fibras electroluminiscentes flexibles, gracias a su portabilidad, flexibilidad y capacidad para tejerse, ofrecen un gran potencial para el desarrollo en el campo de la detección visual. Sin embargo, debido a su estructura mayormente de dos electrodos y la complejidad del proceso de fabricación, todavía presentan limitaciones en costos, uniformidad del dispositivo, sensibilidad y flexibilidad. En este artículo, se desarrolló una fibra electroluminiscente de un solo electrodo mediante un proceso de fabricación simple, escalable y de bajo costo, logrando la producción continua de fibras electroluminiscentes. Además, mediante el modo de conducción inalámbrico se logró la electroluminiscencia: la fibra de un solo electrodo recibe la energía del campo de radiofrecuencia y, junto con la línea de tierra y el terreno, y la fuente inalámbrica de transmisión, forma un circuito cerrado, eliminando así la dependencia de una fuente de energía externa. La fibra electroluminiscente de un solo electrodo está compuesta por una capa conductora, una capa dieléctrica y una capa emisora de luz; la longitud de onda de emisión es de 456 nm, y posee buenas propiedades mecánicas, lumínicas y flexibles. Esta fibra se puede usar para la detección visual de soluciones, con una sensibilidad hacia la concentración de cloruro de sodio que alcanza el 0,001% (fracción en masa), mostrando una excelente sensibilidad y tiene importancia significativa para la detección de sudor y aplicaciones biológicas. Las fibras emisoras de luz pueden tejerse en telas luminosas, cuya transpirabilidad y propiedades mecánicas son comparables a las telas comerciales comunes, y pueden realizar la detección visual de diferentes concentraciones de cloruro de sodio. En el campo de los dispositivos portátiles, la fibra electroluminiscente de un solo electrodo impulsada de forma inalámbrica tiene un gran potencial para lograr funciones de visualización y comunicación.

关键词

fibras inteligentes; detección visual; producción continua; funcionamiento inalámbrico

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