Новый тип "резиновой" электроники может растягиваться на 200% от первоначального размера.

Новый тип "резиновой" электроники может растягиваться на 200% от первоначального размера.

При разработке медицинских имплантов, контролирующих изнутри человеческое тело и управляющих работой некоторых его органов, исследователи сталкиваются с одним главным препятствием. В большинстве случаев, эти электронные устройства должны быть весьма гибкими и эластичными для того, что бы не оказывать отрицательного влияния на сам человеческий организм, в который они внедряются. И вот, исследователи из Северо-Западного университета разработали технологию, работающей благодаря комбинации пористого полимерного материала и "жидкого" металла, которая позволит электронным устройствам без ущерба быть изогнутыми и растянутыми более чем на 200 процентов от их первоначального размера.

В настоящее время интерес к гибкой и эластичной электронике обуславливает большое количество исследований, проводимых в данном направлении. Исследователи уже разработали некоторые виды пластичной электроники, которая успешно применяется для создания гибких светодиодных панелей и некоторых видов медицинских имплантов. Все эти технологии основаны на использовании гибких полимерных материалов и обычных металлов из которых изготавливаются тончайшие проводники. Из-за этого электроника, изготовленная по таким технологиям, хоть и может деформироваться и растягиваться, но делает это без потери работоспособности в весьма ограниченных пределах и достаточно небольшое количество раз.

Структура полимерного материала



Для решения проблемы электрической проводимости в эластичной электронике, группа ученых их Северо-Западного университета и университета Иллинойса, возглавляемая профессором Йонггэнг Хуанем (Yonggang Huang), создали пористую трехмерную структуру, используя полимерный материал полидиметилсилоксан (polydimethylsiloxane, PDMS), материал, который может растягиваться в три раза относительно его первоначального размера. Поры этого материала в нужных местах были наполнены "жидким" металлом, сплавом EGaIn, формируя электрические проводники. Механические и электрические свойства "жидкого" металла позволили электрическому току течь через проводники даже тогда, когда материал был подвергнут сильному растяжению.

"Комбинируя пористый полимер с жидким металлом мы создали эластичный токопроводящий материал, который выдерживает 200 процентов деформации и растяжения, что, по крайней мере в четыре раза превышает аналогичные показатели других подобных проектов" - рассказывает профессор Хуань. - "Стоит только применить эту технологию при производстве электроники, и Вы получите электронные устройства, которые будут обладать механическими свойствами эластичного резинового жгута, оставаясь при этом полностью работоспособными".

Такие чрезвычайно гибкие и эластичные электронные устройства могут быть внедрены практически в любое место человеческого организма. Помимо этого, такая технология может освободить производителей и потребителей бытовой электроники от "твердых" форм, к которым все уже так привыкли. Именно благодаря таким технологиям могут появиться "резиновые" компьютеры и смартфоны, которые сейчас представляются нам чем-то из области научной фантастики.

 
 
Оригинал здесь.

Комментарии

Чтобы оставить комментарий, Вам нужно авторизоваться.