含發(fā)光蛋白的3D打印生物顯示器可替代現(xiàn)有液晶屏

 一群來自德國埃爾朗根-紐倫堡大學的科學家正在為手機、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打印方法構建而成的，使用的是一種混合材料，其中含有發(fā)光蛋白質。圍繞這種3D打印熒光屏的研究發(fā)表在了《Advanced Functional Materials》雜志上，標題為“用于白色生物混合發(fā)光二極管的微結構化下轉換涂層”。
目前，大多數(shù)手機、筆記本電腦、計算機和電視使用的是液晶顯示器（LCD）。使用LCD屏有一個明顯的不足，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。

為了解決這些問題并提供一個替代選項，由西班牙研究員Rubén D. Costa領導的一個科學家團隊設計了一種主要由發(fā)光蛋白構成的新型屏幕顯示器。正如Costa所說：“這些蛋白質有一個超過75％的光致發(fā)光量子產率，這保證了高效率。此外，它們有一個低發(fā)射帶寬（30-50納米），這確保了顏色的高質量，不會產生明顯的顏色變化?！?
根據(jù)去年發(fā)表的一項研究，科學家們在新顯示系統(tǒng)的兩個部位使用了發(fā)光蛋白。首先，他們將一個帶有各種顏色的發(fā)光蛋白的生物LED集成到屏幕的背光中。其次，他們用蛋白質代替無機磷，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。

然而，近，科學家們在他們的研究中揭示了一個新進展：一種在增材制造的幫助下制造的、基于蛋白質的濾色器。據(jù)天工社了解，為了制作這種濾色器，科學家們用3D打印技術將蛋白質存儲在一個具有微米級分辨率的聚合物矩陣中。這種技術使得蛋白質能同時保持其發(fā)光性質和佳穩(wěn)定性。此外，由于這種3D打印蛋白質過濾器不是硬的，將它們集成到對柔性有要求的裝置中是可能的。
Costa如此評論這個新進展：“通過使用這種新材料，可為電視和移動電話開發(fā)出節(jié)能的生物顯示器。這種顯示器的生產成本低，圖像質量高，并且具有生態(tài)可持續(xù)性。”
據(jù)科學家說，在不遠的未來，他們的研究成果可能會被用來制造新的、更具成本效益和更環(huán)保的屏幕。
（編譯自3Ders.org）