Gennemfyldt med huller:Gør fleksibel tyndfilmselektronik mere holdbar

Udsigten til den udbredte kommercialisering og anvendelse af fleksibel elektronik har holdt forskere verden over på jagt efter geniale måder at forbedre deres ydeevne og holdbarhed. Fra bærbare smarte enheder til solceller og sundhedssensorer, fleksibel elektronik holder meget løfte inden for teknik Desværre, fleksible enheder er normalt lige så skrøbelige, som de ser ud; mekaniske deformationer såsom bøjning kan forårsage dannelse og forplantning af mikroskopiske revner, der i sidste ende får enheder til at mislykkes.

I en nylig undersøgelse, et forskerhold ledet af professor Jae Eun Jang fra Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology fandt en metode til i høj grad at forbedre holdbarheden af ​​tynde film fleksible elektroder og transistorer, nøglekomponenter inden for elektronik. Metoden er enkel:Tag en standard fleksibel ledende film og fyld den med huller i mikrometer i et zigzagmønster.

Forskerne hentede faktisk inspiration fra anlæg, som prof. Jang forklarer. "Vi passerede tilfældigt forbi en byggeplads, da vi så stålplader med huller, bruges ofte i byggeriet. Vi vidste, at disse stålplader med huller bruges til at reducere stress. Vi troede, at denne metode også kunne være en løsning i mikrometerverdenen, og baseret på denne idé, vi begyndte at udføre eksperimenter. "Inden for mekanik, ordet "stress" refererer til de kræfter, som partiklerne i et materiale udøver på hinanden. Eksterne kræfter øger belastningen af ​​et materiale og kan forårsage dannelse af revner.

I almindelige tyndfilm fleksible ledere, revner dannes tilfældigt, når de bøjes. Imidlertid, hvis den fleksible leder bærer rækken af ​​huller i mikrometer, materialets spændingsfordeling ændres, så revner kun dannes på bestemte punkter nær hullernes kanter og formerer sig over en kort afstand. Det her, som bevist gennem simuleringer og eksperimenter, tillod deres fleksible metalelektroder at udholde tusinder af bøjningsbevægelser. Professor Jang udtaler:"Vores enheder var i stand til at opretholde ledningsevne op til 300, 000 bøjningscyklusser, hvilket betyder, at de kan bukkes over 80 gange om dagen i 10 år. "Hvad mere er, sammenlignet med andre metoder til forbedring af holdbarheden af ​​fleksible elektroniske enheder, den foreslåede fremgangsmåde er billig og let at anvende ved hjælp af udstyr, der allerede er brugt i displayindustrien.