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

Эластичная электроника


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.




Ключевые слова:
Электроника, Гибкая, Эластичная, Растяжение, Деформация, Проводник, Жидкий, Металл, Сплав, Полимер

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Экспериментальный аккумулятор для пластичной электроники можно изгибать, ра ...
  • Электрические провода из жидкого металла обладают эластичностью, позволяюще ...
  • Новый вид эластичной электроники - жесткие "острова", установленные на пл ...
  • Использование углеродных нанотрубок позволило сделать упругие растягивающие ...
  • Капсулы, заполненные "жидким металлом" - технология создания самовосстана ...




  • 7 июля 2012 13:20
    #1 Написал: KaAnubis

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Это конечно же серьёзное достижение. Но природа сама подсказывает нам наиболее эффективный путь развития гибкой и биосовместимой электроники - белковые и другие углеродные полимеры с протонной проводимостью. Всё остальное - полумеры.
        
    7 июля 2012 15:21
    #2 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    KaAnubis, но природа обходит многие перспективные ветки технологий как раз ввиду биологичности (ограничение на хим. состав, прочность) и эгоистичности (на 1м месте выживаемость индивида), поэтому людям уже руками пришлось делать колесо, оружие, компьютеры, кстати скоро появятся компы на квантовых эффектах, которые эволюция тоже не освоила, а ведь они легко обскачут и мозг в решении многих задач, если не всех в итоге.
        
    7 июля 2012 15:34
    #3 Написал: KaAnubis

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    volod, насчёт эволюции вы правы. У неё свои цели. Я толкую о том, что человекам пора брать пример с того, что в природе уже существует и отлажено. И приспосабливать природные примеры к своим нуждам.
    Мы почти столетие ломаем голову как обеспечить энергией автономные устройства, а сорняки растут себе как, ни в чём ни бывало, в самых трудных условиях.
    Мы мучаемся проблемами гибкой электроники, а нервная система уже давным давно этот вопрос закрыла.
    И на нынешний момент у нас уже появились инструменты, для воссоздания такой-же тонкой работы на уровне генов, молекул и даже отдельных атомов, но уже со своими целями.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.