En teknologi til at omdanne 2-D-fly til 3D-bløde og fleksible strukturer ved at konstruere vedhæftning mellem tynde film

Professor Sohee Kims forskerhold i Institut for Roboteknik har udviklet en teknologi til at producere fleksibelt 3D-medicinsk udstyr. Det kan bruges i enheder med indlejret elektrisk funktionalitet eller bløde robotter.

Den nye teknologi binder selektivt polymere tynde film ved hjælp af plasma. Da denne teknologi lettere kan fremstille fleksible 3D-enheder end eksisterende metoder, det forventes at have en positiv indvirkning på fremtidig forskning.

Eksisterende fleksible 3D-strukturer involverer manuel håndtering såsom direkte limning af strukturens øverste og nederste lag, eller overførsel af forspændte mønstre på substratet, hvilket begrænser produktionseffektiviteten på et meget lavt niveau.

Imidlertid, Professor Kims team skabte 3-D fleksible strukturer ved kun at generere kovalente bindinger ved kanterne af mønstre dannet mellem to polymere tynde film med plasma og ved at injicere luft i ikke-bundne mønstre (nemlig, balloner) for at puste dem op. I øvrigt, de nye 3D-strukturer kan bruges som sensorer eller aktuatorer, fordi metaltråde let kan mønstres i og uden for ballonerne.

En tilpasset 3D-enhed, der er i kontakt med en kompliceret overflade, kan også produceres ved hjælp af den teknologi, der er udviklet af professor Kims team. Da 3D-enheden er oppustet som en ballon, hvor enheden sættes på, det kan have en tilpasset form langs krumningen af ​​en kropsdel ​​med en kompleks overflade, såsom hjernen.

Ud over, trådmønstre i mikrometerskalaen kan let dannes inden for og uden for 3D-strukturen, hvilket har været en udfordring i produktionen af ​​3D-strukturer ved hjælp af konventionelle mikroelektromekaniske systemer (MEMS) teknologier. Den nye teknologi kunne anvendes, for eksempel, til trykmåling inde i kroppen inklusive kraniet, enheder med elektriske stimulerings- og detektionsfunktioner, og bløde robotter.

Resultaterne af denne undersøgelse blev offentliggjort i ACS -anvendte materialer og grænseflader .