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新加坡国立大学的研究人员开发了一种新型可拉伸材料，用于发光电容器设备时，可以在更低的工作电压下实现高度可见的照明，而且还具有自我修复特性，还能抵御损坏。
这项研究成果被称为HELIOS器件（HELIOS是Healable, Low-field Illuminating Optoelectronic Stretchable的缩写），由新加坡国立大学健康创新技术研究所和新加坡国立大学材料科学与工程学院的Benjamin Tee助理教授和他的团队完成。该研究结果于12月16日在《Nature Materials》杂志上首次报道。
"传统的可拉伸光电材料需要高电压和高频率才能达到可见光亮度，这限制了其便携性和工作寿命。这样的材料也很难安全、安静地应用于人机界面，"新加坡国立大学的Asst Prof Tee解释道。
为了克服这些挑战，新加坡国立大学五名研究人员的团队在开始研究和实验可能的解决方案，并在一年后最终开发出了HELIOS。
为了降低可拉伸光电材料的电子工作条件，该团队开发了一种具有非常高的介电常数和自修复特性的材料。该材料是一种由独特的氟橡胶和表面活性剂混合而成的透明弹性橡胶板。高介电常数使其能够在较低的电压下储存更多的电子电荷，在发光电容器件中使用时，可以获得更高的亮度。
与现有的可拉伸发光电容不同的是，HELIOS启用的器件可以在低4倍的电压下开启，实现20倍以上的照度。在2.5V/m的条件下，其照度也达到了1460cd/m2，是迄今为止可拉伸发光电容所能达到的最亮的亮度，目前已经可以与手机屏幕的亮度相媲美。由于功耗低，HELIOS可实现更长的工作寿命，可安全地用于人机界面，并可无线供电，提高便携性。
此外，HELIOS还具有抗撕裂、抗刺破的特性。材料分子之间的可逆键可以被打破和重构，从而使材料在环境条件下能够自我修复。
在描述HELIOS的潜在影响时，Tee助理教授说："光是人类与机器之间的重要沟通方式。随着人类越来越依赖机器，利用HELIOS制造出的发光设备或显示器，不仅耐用，而且节能，具有巨大的价值。这可以为制造商和消费者带来长期的成本节约，减少电子浪费和能源消耗，反过来，也使先进的显示技术变得既环保又省钱。"
例如，HELIOS可用于制造长效的无线显示屏，可防止损坏。它还可以作为软体机器人的照明电子皮肤，用于智能室内农业、太空任务或灾害地区。新加坡国立大学的团队已经为这种新材料申请了专利，并希望将该技术推广到特种包装、安全灯、可穿戴设备、汽车和机器人应用中。
论文标题为《A transparent, self-healing and high-κ dielectric for low-field-emission stretchable optoelectronics》。
