Anonim

"Gumová pásová elektronika" může dosáhnout až 200 procent původní velikosti

Elektronika

Darren Quick

3. července 2012

Nová technologie "gumového pásma elektroniky" by mohla připravit cestu pro flexibilní, pružné lékařské implantáty a spotřební elektroniku (Photo: Shutterstock)

Ve snaze vyvíjet implantabilní elektroniku, která by monitorovala lidské tělo zevnitř, byla flexibilita a roztažitelnost hlavními překážkami. Viděli jsme četné vývojové trendy včetně roztažitelných LED pole, implantabilního zařízení pro měření elektrického výkonu srdce a elektrodového pole, které se taví na povrch mozku. Nyní výzkumníci vyvinuli technologii, která kombinuje porézní polymer a tekutý kov, který umožňuje, aby se elektronika ohýbala a protáhla na více než 200 procent původní velikosti.

Zatímco Yonggang Huang, prof. Joseph Cummings, profesor civilního a environmentálního inženýrství a strojního inženýrství na Northwestern University a spolupracovníci na Illinoisské univerzitě dříve vyvinuli elektroniku nabízející vysokou roztažnost a zkratovatelnost, stále ještě nebyly dostatečně elastické pro mnoho aplikací. Přestože okruhy vyrobené z pevných kovů, které jsou v současné době na trhu, vydrží malé roztažení, jejich vodivost klesá, když jsou nataženy značné množství.

"Díky současné technologii je elektronika schopna natáhnout malé množství, ale mnoho potenciálních aplikací vyžaduje, aby se zařízení protáhlo jako pryžová páska, " řekl Huang, který provedl tento nejnovější výzkum s partnery v Korea Advanced Institute of Science and Technology Korea), Dalianské technologické univerzity (Čína) a University of Illinois v Urbana-Champaign. "S touto úrovní roztažnosti jsme viděli zdravotnické prostředky integrované do lidského těla."

Pro překonání problému s vodivostí vytvořil tým Huang vysoce porézní trojrozměrnou strukturu s použitím poly (dimethylsiloxanu) (PDMS), polymerního materiálu, který se může roztahovat na třikrát větší než původní velikost. Poté položili tekutý kov (EGaIn) do pórů, které umožňovaly proudění elektřiny důsledně přes materiál, a to i při nadměrném roztahování.

"Spojením tekutého kovu v porézním polymeru jsme dosáhli 200% roztažnosti v materiálu, který netrpí roztažením, " řekl Huang. "Jakmile tuto technologii dosáhnete, může se jakýkoli elektronický přístroj chovat jako gumička."

Stejně jako flexibilní a roztažitelné zdravotnické prostředky, které mohou být implantovány do lidského těla, technologie by také mohla osvobodit výrobce spotřební elektroniky od tuhých konstrukcí, na které jsme zvyklí. Technologie by mohla připravit cestu pro ohýbatelná spotřebitelská elektronická zařízení, jako jsou notebooky, smartphony a tablety.

Dokument o technologii "gumové pásky elektroniky" se objevuje v časopise Nature Communications .

Zdroj: Northwestern University

Nová technologie "gumového pásma elektroniky" by mohla připravit cestu pro flexibilní, pružné lékařské implantáty a spotřební elektroniku (Photo: Shutterstock)

Doporučená Redakce Choice