韓國科學(xué)技術(shù)院開發(fā)出溫度控制顯示器和假幣檢測用嗅覺傳感器
韓國官方研究機(jī)構(gòu)韓國科學(xué)技術(shù)院（KAIST）宣布，開發(fā)成功了可通過溫度控制改變顯示內(nèi)容的溫度顯示器以及假幣檢測用“安全標(biāo)簽”。該安全標(biāo)簽是與韓國造幣廠KMSPC（Korea Minting and Security Printing Cooperation）共同開發(fā)的。
KAIST制造的溫度控制顯示器是將200～700μm見方的像素以100～200μm的間隔橫向排列數(shù)十個(gè)、縱向排列數(shù)個(gè)而形成的。從截面來看，在0.8mm厚的耐熱玻璃底板上對(duì)每一像素設(shè)置了由鈦（Ti）和金（Au）構(gòu)成的微細(xì)加熱器，并在加熱器上面形成了一層高分子“Polymerization-Poly-Vinyl Alcohol（PDA-PVA）”膜。控制每一像素的加熱器溫度，憑借加熱器發(fā)出的熱量來改變膜的顏色。
PDA-PVA在室溫下呈藍(lán)色，受到熱應(yīng)力后，會(huì)因熱色效應(yīng)變成紅色。溫度進(jìn)一步上升后會(huì)變成黃色。由于可呈現(xiàn)紅色、藍(lán)色及黃色這三種顏色。如果能夠高速控制像素溫度，便可實(shí)現(xiàn)有機(jī)顯示器。
像素溫度達(dá)到55℃以上時(shí)像素顏色開始由藍(lán)變紅，當(dāng)達(dá)到75～140℃時(shí)完全變?yōu)榧t色。溫度超過155℃之后，顏色開始變?yōu)辄S色，達(dá)到180℃以上則完全變?yōu)辄S色。上述過程均為可逆反應(yīng)，不過溫度超過220℃后，會(huì)產(chǎn)生不可逆反應(yīng)，顏色將無法恢復(fù)。
變換顏色所需的時(shí)間為100ms～3s，會(huì)因在哪兩種顏色之間變換以及像素大小的不同等而存在較大差異。例如，從常溫開始將像素由藍(lán)變紅，需要施加3s的10V電源電壓。紅色與黃色的轉(zhuǎn)換方面，如果以500ms的間隔開閉加熱器開關(guān)的話，則會(huì)在該周期內(nèi)完成變換。“雖然不能代替目前的液晶顯示器。不過，如果顏色的變換能夠在數(shù)百ms內(nèi)實(shí)現(xiàn)，也許還會(huì)產(chǎn)生其它相應(yīng)的用途”（KAIST博士后Oktay Yarimaga）。
可作為嗅覺傳感器應(yīng)用于假幣檢測
應(yīng)用之一是假幣檢測用的安全標(biāo)簽。顯示器通過溫度控制像素的顏色，而安全標(biāo)簽則在加熱的同時(shí)向PDA-PVA施加由假幣油墨產(chǎn)生的電化學(xué)應(yīng)力，這樣PDA-PVA上就會(huì)有電流經(jīng)過，從而使顏色因電色（electrochromatic）效應(yīng)而發(fā)生變化。也就是說，可作為嗅覺傳感器。加熱操作是對(duì)整個(gè)標(biāo)簽而非各像素來進(jìn)行。相關(guān)細(xì)節(jié)“近期將通過論文發(fā)表”（KAIST的Yarimaga）。
嗅覺傳感器是目前研發(fā)最為活躍的傳感器技術(shù)之一。2008年2月25日出版的《日經(jīng)電子》刊登了題為“五感傳感器、使機(jī)器接近人類”的特輯，其中就介紹了嗅覺、觸覺、味覺、聽覺及視覺傳感器的最前沿技術(shù)。
KAIST制造的溫度控制顯示器是將200～700μm見方的像素以100～200μm的間隔橫向排列數(shù)十個(gè)、縱向排列數(shù)個(gè)而形成的。從截面來看，在0.8mm厚的耐熱玻璃底板上對(duì)每一像素設(shè)置了由鈦（Ti）和金（Au）構(gòu)成的微細(xì)加熱器，并在加熱器上面形成了一層高分子“Polymerization-Poly-Vinyl Alcohol（PDA-PVA）”膜。控制每一像素的加熱器溫度，憑借加熱器發(fā)出的熱量來改變膜的顏色。
PDA-PVA在室溫下呈藍(lán)色，受到熱應(yīng)力后，會(huì)因熱色效應(yīng)變成紅色。溫度進(jìn)一步上升后會(huì)變成黃色。由于可呈現(xiàn)紅色、藍(lán)色及黃色這三種顏色。如果能夠高速控制像素溫度，便可實(shí)現(xiàn)有機(jī)顯示器。
像素溫度達(dá)到55℃以上時(shí)像素顏色開始由藍(lán)變紅，當(dāng)達(dá)到75～140℃時(shí)完全變?yōu)榧t色。溫度超過155℃之后，顏色開始變?yōu)辄S色，達(dá)到180℃以上則完全變?yōu)辄S色。上述過程均為可逆反應(yīng)，不過溫度超過220℃后，會(huì)產(chǎn)生不可逆反應(yīng)，顏色將無法恢復(fù)。
變換顏色所需的時(shí)間為100ms～3s，會(huì)因在哪兩種顏色之間變換以及像素大小的不同等而存在較大差異。例如，從常溫開始將像素由藍(lán)變紅，需要施加3s的10V電源電壓。紅色與黃色的轉(zhuǎn)換方面，如果以500ms的間隔開閉加熱器開關(guān)的話，則會(huì)在該周期內(nèi)完成變換。“雖然不能代替目前的液晶顯示器。不過，如果顏色的變換能夠在數(shù)百ms內(nèi)實(shí)現(xiàn)，也許還會(huì)產(chǎn)生其它相應(yīng)的用途”（KAIST博士后Oktay Yarimaga）。
可作為嗅覺傳感器應(yīng)用于假幣檢測
應(yīng)用之一是假幣檢測用的安全標(biāo)簽。顯示器通過溫度控制像素的顏色，而安全標(biāo)簽則在加熱的同時(shí)向PDA-PVA施加由假幣油墨產(chǎn)生的電化學(xué)應(yīng)力，這樣PDA-PVA上就會(huì)有電流經(jīng)過，從而使顏色因電色（electrochromatic）效應(yīng)而發(fā)生變化。也就是說，可作為嗅覺傳感器。加熱操作是對(duì)整個(gè)標(biāo)簽而非各像素來進(jìn)行。相關(guān)細(xì)節(jié)“近期將通過論文發(fā)表”（KAIST的Yarimaga）。
嗅覺傳感器是目前研發(fā)最為活躍的傳感器技術(shù)之一。2008年2月25日出版的《日經(jīng)電子》刊登了題為“五感傳感器、使機(jī)器接近人類”的特輯，其中就介紹了嗅覺、觸覺、味覺、聽覺及視覺傳感器的最前沿技術(shù)。
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