現(xiàn)有液晶屏或被環(huán)保3D打印生物顯示器替代

顯示屏的更新?lián)Q代這幾年非常常見，各家手機(jī)廠家都推出了更有科技含量的新型手機(jī)屏。如今一款含發(fā)光蛋白的3D打印生物顯示器或替代現(xiàn)有的液晶屏。

一群來自德國埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)的科學(xué)家正在為手機(jī)、電腦和電視開發(fā)一種新型屏幕。相比目前的濾色器和液晶屏，新屏幕更環(huán)保、成本更低。它是借助一種新穎的3D打印方法構(gòu)建而成的，使用的是一種混合材料，其中含有發(fā)光蛋白質(zhì)。圍繞這種3D打印熒光屏的研究發(fā)表在了《Advanced Functional Materials》雜志上，標(biāo)題為“用于白色生物混合發(fā)光二極管的微結(jié)構(gòu)化下轉(zhuǎn)換涂層”。

目前，大多數(shù)手機(jī)、筆記本電腦、計(jì)算機(jī)和電視使用的是液晶顯示器（LCD）。使用LCD屏有一個(gè)明顯的不足，那就是它們所需要的濾色器非常貴，材料難以循環(huán)利用，亮度和對比度也受限。

在一個(gè)微網(wǎng)結(jié)構(gòu)上3D打印的、帶有綠色和紅色發(fā)光蛋白的濾色器

為了解決這些問題并提供一個(gè)替代選項(xiàng)，由西班牙研究員Rubén D. Costa領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種主要由發(fā)光蛋白構(gòu)成的新型屏幕顯示器。正如Costa所說：“這些蛋白質(zhì)有一個(gè)超過75％的光致發(fā)光量子產(chǎn)率，這保證了高效率。此外，它們有一個(gè)低發(fā)射帶寬（30-50納米），這確保了顏色的高質(zhì)量，不會(huì)產(chǎn)生明顯的顏色變化。”

根據(jù)去年發(fā)表的一項(xiàng)研究，科學(xué)家們在新顯示系統(tǒng)的兩個(gè)部位使用了發(fā)光蛋白。首先，他們將一個(gè)帶有各種顏色的發(fā)光蛋白的生物L(fēng)ED集成到屏幕的背光中。其次，他們用蛋白質(zhì)代替無機(jī)磷，后者是一種昂貴而稀有的材料，被用在目前的LED顯示系統(tǒng)中。

圖解：一個(gè)帶有基于發(fā)光蛋白的濾色器和背光的屏幕

然而，最近，科學(xué)家們在他們的研究中揭示了一個(gè)新進(jìn)展：一種在增材制造的幫助下制造的、基于蛋白質(zhì)的濾色器。據(jù)了解，為了制作這種濾色器，科學(xué)家們用3D打印技術(shù)將蛋白質(zhì)存儲在一個(gè)具有微米級分辨率的聚合物矩陣中。這種技術(shù)使得蛋白質(zhì)能同時(shí)保持其發(fā)光性質(zhì)和最佳穩(wěn)定性。此外，由于這種3D打印蛋白質(zhì)過濾器不是硬的，將它們集成到對柔性有要求的裝置中是可能的。

Costa如此評論這個(gè)新進(jìn)展：“通過使用這種新材料，可為電視和移動(dòng)電話開發(fā)出節(jié)能的生物顯示器。這種顯示器的生產(chǎn)成本低，圖像質(zhì)量高，并且具有生態(tài)可持續(xù)性。”

據(jù)科學(xué)家說，在不遠(yuǎn)的未來，他們的研究成果可能會(huì)被用來制造新的、更具成本效益和更環(huán)保的屏幕。

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