Forskningsgruppe skaber bøjelig elektronik, der holder op under misbrug

(Phys.org) - Et team bestående af forskere fra det koreanske Gwangju Institute of Science and Technology, Seoul University og Rice University i USA har skabt et fleksibelt testsubstrat med integrerede enkeltmolekyle tykke elektroniske komponenter, der er i stand til at modstå torturøse forvridninger, der ville ødelægge andre elektroniske enheder. Holdet, som de skriver i deres papir offentliggjort i Naturnanoteknologi , mener, at deres test viser, at fleksible enheder kan fremstilles ved hjælp af tyk elektroniske komponenter med et enkelt molekyle.

Forskere over hele verden er involveret i forsøget på at skabe fleksible elektroniske enheder, en udvikling, der gør det muligt at skabe nye former for forbrugerprodukter; bøjelige mobiltelefoner, skærme, der kan støbes til en rygsæk eller smarte enheder indlejret i afrundede møbler, er blot nogle eksempler. Problemet er selvfølgelig, at når transistorer eller andre elektroniske dele er fastgjort til et substrat, bøjning af dette substrat forårsager spænding mellem delen og substratet, hvilket fører til revner eller revner og efterfølgende fejl i enheden.

I denne seneste indsats, holdet valgte polyimid til substratet på grund af dets bøjelige egenskaber og også fordi det ikke nedbrydes, når det udsættes for høje temperaturer, hvilket er vigtigt, fordi når et materiale er bøjet eller snoet, varme kan produceres. Når den er bøjet mange gange i træk, ting kan blive meget varme. De skabte derefter enkeltmolekyle tykke enheder med to terminaler, der fungerer på samme måde som en diode ved hjælp af alkymolekyler, der selv samles til monolag.

For at teste deres koncept, de skabte 512 sådanne enheder, hver kun 3 centimeter firkantet, og begyndte derefter at udsætte dem for forskellige bøjningsøvelser. Enhederne blev bøjet over cylindre og tandstikkere, de blev snoet gennem flere bevægelsesgrader og blev endda bøjet ind i en spiral. Nogle blev bøjet op til 1000 gange hurtigt efter hinanden. Alt imens hver forblev forbundet via deres terminaler til en jævnstrømskilde, så undersøgelserne kunne se, om de mistede deres ledende evner.

Teamet er glad for at kunne rapportere, at der ikke blev oplevet en eneste fejl under deres testning, og ved nærmere eftersyn fandt, at der ikke skete nogen nedbrydning af komponenterne, beviser de siger, at konceptet er sundt. Det næste trin vil naturligvis være at se, om enheder, der kræver tre stik, såsom transistorer kan modstå den samme grad af misbrug. Hvis det lykkes, teamets arbejde kan bare lede vejen til sådanne enheder som telefoner, der kan foldes sammen og sættes i en baglomme uden frygt for brud, når de sidder ned.

© 2012 Phys.Org