Разработана технология создания эластичных электронных устройств

Исследователи из инженерной школы Маккормика Северо-Западного университета (Иллинойс, США) при участии южнокорейских коллег разработали метод создания гибкой и эластичной электроники. Новый способ изготовления электронных устройств основан на комбинировании пористых полимеров и жидкого металла. Созданные таким образом микроэлектронные устройства могут изгибаться, а также растягиваться и сжиматься более чем в два раза от их исходного размера.

Свойство растяжимости крайне востребовано в медицинском оборудовании, особенно в носимых и имплантируемых устройствах, таких, как датчики постоянного мониторинга, стимуляторы, высокотехнологичные протезы, дозаторы лекарств долговременного ношения etc. Отсутствие эластических свойств у современных приборов медицинского назначения сдерживает прогресс в биоинженерии и препятствует воплощению идей трансгуманизма.

Тонкие медные дорожки, используемые в традиционной электронике, резко снижают проводимость и попросту рвутся, испытав значительную механическую нагрузку. Попытки придать электронике гибкость предпринимались давно. За последние пять лет авторам изобретения удалось повысить стойкость к растяжению/сжатию до 50 процентов от исходных размеров, но этого результата всё равно было недостаточно для создания имплантов, так как ткани человека подвергаются более серьёзным динамическим воздействиям.

Недавним прорывом, увеличивающим эластичность в четыре раза, группа исследователей под руководством профессора Юнганга Хуанга (Yonggang Huang) обязана переходу на использование соединений, выполняемых посредством эвтектических сплавов.

Модель светодиодной пары на растягиваемой подложке

Вместо многослойного текстолита элементы монтируются на полидиметилсилоксане (ПДМС). Особенностью этого вещества является сильная зависимость физических свойств от длины макромолекул. По мере нарастания количества мономерных звеньев вязкость повышается, и материал затвердевает, становясь смолоподобным.

Варьируя длину цепи макромолекул, можно добиваться нужного баланса между пластичностью, твёрдостью и диэлектрической проницаемостью.

ПДМС способен выполнять роль не только подложки, но и корпуса. Изготовляемые таким образом устройства представляют собой эластичную структуру, внутри которой формируется объёмная сеть соединений из проводников на основе галлия, индия и олова.

Случайное видео:


Интересные записи: