Strækbar elektronik, der er firedoblet i længden

EPFL -forskere har udviklet ledende spor, der kan bøjes og strækkes op til fire gange deres oprindelige længde. De kan bruges i kunstig hud, tilsluttet tøj og sensorer på kroppen.

Ledende spor udskrives normalt hårdt på et bræt. Men de nyligt udviklede på EPFL er helt forskellige:de er næsten lige så fleksible som gummi og kan strækkes op til fire gange deres oprindelige længde og i alle retninger. Og de kan strækkes en million gange uden at revne eller afbryde deres ledningsevne. Opfindelsen er beskrevet i en artikel, der i dag er offentliggjort i tidsskriftet Avancerede materialer .

Både solid og fleksibel, denne nye metalliske og delvist flydende film tilbyder en bred vifte af mulige anvendelser. Det kunne bruges til at lave kredsløb, der kan vrides og strækkes - ideelt til kunstig hud på proteser eller robotmaskiner. Det kan også integreres i stof og bruges i tilsluttet tøj. Og fordi den følger menneskekroppens form og bevægelser, det kan bruges til sensorer designet til at overvåge bestemte biologiske funktioner.

"Vi kan finde på alle mulige anvendelser, i former, der er komplekse, bevæger sig eller ændrer sig over tid, "sagde Hadrien Michaud, en ph.d. -studerende på Laboratory for Soft Bioelectronic Interfaces (LSBI) og en af ​​undersøgelsens forfattere.

Omfattende forskning er gået i udvikling af et elastisk elektronisk kredsløb. Det er en reel udfordring, da de komponenter, der traditionelt bruges til at lave kredsløb, er stive. Påføring af flydende metal på en tynd film i polymerunderlag med elastiske egenskaber virker naturligvis som en lovende tilgang.

Tynd og pålidelig

På grund af den høje overfladespænding af nogle af disse flydende metaller, hidtil udførte forsøg har kun produceret relativt tykke strukturer. "Ved hjælp af de deponerings- og struktureringsmetoder, vi udviklede, det er muligt at lave spor, der er meget smalle - flere hundrededele af en nanometer tyk - og meget pålidelige, "sagde Stéphanie Lacour, indehaver af Bertarelli Foundation Chair i Neuroprosthetic Technology og som driver laboratoriet.

Bortset fra deres unikke fremstillingsteknik, forskernes hemmelighed ligger i valg af ingredienser, en legering af guld og gallium. "Gallium besidder ikke kun gode elektriske egenskaber, men det har også et lavt smeltepunkt, omkring 30o, "sagde Arthur Hirsch, en ph.d.-studerende på LSBI og medforfatter af undersøgelsen. "Så det smelter i din hånd, og, takket være processen kendt som superkøling, det forbliver flydende ved stuetemperatur, endnu lavere. "Guldlaget sikrer, at gallium forbliver homogent, forhindrer den i at adskille sig til dråber, når den kommer i kontakt med polymeren, hvilket ville ødelægge dets ledningsevne.