Transformative elektroniksystemer til at udvide bærbare applikationer

Forestil dig en håndholdt elektronisk gadget, der kan blødgøre og deformere, når den er fastgjort til vores hud. Dette vil være fremtiden for elektronik, vi alle drømte om. Et forskerhold hos KAIST siger, at deres nye platform kaldet 'Transformative Electronics Systems' åbner en ny klasse af elektronik, gør det muligt at optimere rekonfigurerbare elektroniske grænseflader til en række forskellige applikationer.

Et team, der arbejder under professor Jae-Woong Jeong fra School of Electrical Engineering på KAIST, har opfundet en multifunktionel elektronisk platform, der mekanisk kan ændre sin form, fleksibilitet, og strækbarhed. Denne platform, som blev rapporteret i Videnskab fremskridt , giver brugerne mulighed for problemfrit og præcist at indstille dens stivhed og form.

"Denne nye klasse af elektronik vil ikke kun tilbyde robuste, praktiske grænseflader til brug i både bordplader og håndholdte opsætninger, men tillader også problemfri integration med huden, når den påføres på vores kroppe, "sagde professor Jeong.

Den transformative elektronik består af en særlig galliummetalstruktur, hermetisk indkapslet og forseglet i et blødt silikone materiale, kombineret med elektronik, der er designet til at være fleksibel og strækbar. Den mekaniske transformation af de elektroniske systemer udløses specifikt af temperaturændringshændelser, der kontrolleres af brugeren.

"Gallium er et interessant nøglemateriale. Det er biokompatibelt, har høj stivhed i fast form, og smelter ved en temperatur, der kan sammenlignes med hudens temperatur, "sagde hovedforfatter Sang-Hyuk Byun, en forsker ved KAIST.

Når den transformerende elektroniske platform kommer i kontakt med en menneskekrop, galliummetallet indkapslet inde i silikonen skifter til flydende tilstand og blødgør hele den elektroniske struktur, gør det strækbart, fleksibel, og bærbar. Galliummetallet størkner derefter igen, når strukturen er skrællet af huden, gør de elektroniske kredsløb stive og stabile. Når fleksible elektroniske kredsløb blev integreret i disse transformative platforme, det gav dem evnen til at blive enten fleksible og strækbare eller stive.

"Denne teknologi kunne ikke have været opnået uden tværfaglige bestræbelser, "sagde medlederforfatter Joo Yong Sim, der er forsker med ETRI. "Vi arbejdede sammen med el, mekanisk, og biomedicinske ingeniører, såvel som materialeforskere og neurovidenskabsfolk til at få dette gennembrud. "

Denne universelle elektronikplatform tillod forskere at demonstrere applikationer, der var meget tilpasningsdygtige og tilpassede, såsom multi-purpose personlig elektronik med variabel stivhed og strækbarhed, en trykføler med indstillelig båndbredde og følsomhed, og en neuralsonde, der blødgør ved implantation i hjernevæv.

Gælder for både traditionelle og nye elektroniske teknologier, dette gennembrud kan potentielt omforme forbrugerelektronikindustrien, især inden for de biomedicinske og robotiske områder. Forskerne mener, at med videre udvikling, denne nye elektronik -teknologi kan i høj grad påvirke den måde, vi bruger elektronik på i vores daglige liv.