Технологии Южнокорейские ученые выявили способ разработки электроники, которая растягивается и сгибается словно резина. Исследователи научились комбинировать трехмерные структуры полимера с металлом. Таким образом, гибкие дисплеи и электроника становятся все реальней.
Гибкие компьютеры и светодиодные дисплеи уже существуют, но они больше похожи на бумагу или тонкие листы пластика. Создание устройства, которое сохраняет свою электропроводность после неоднократного растягивания, привнесет больше преимуществ.
Руководил исследованием Сиокво Чон (Seokwoo Jeon), доцент кафедры материаловедения и инженерии в Корейском институте передовой науки и технологий (Korea Advanced Institute of Science and Technology). Работа ученых появилась в июньском номере журнала Nature Communications.
По словам Чон, идея пришла к нему во время работы в лаборатории над трехмерной наноструктурой. "У нас была возможность построить большую 3D-наноструктуру с идеальной симметрией", - сказал он. - "Мы намеревались показать некоторые практические примеры, которые доказывают полезность такой большой трехмерной наноструктуры. Однако интерес к растягивающейся электронике оказался выше".
Для создания растягивающейся электроники, ученые подвергли полимер под названием фоторезист воздействию ультрафиолетового света. Процесс похож на тот, что используется для создания компьютерных чипов, но в этом случае полимеры прошли через маску дифрагированных пучков света, образуя интерференционную картину.
Полимерный светочувствительный материал фоторезист подвергся обработке другими химическими веществами. Трехмерная структура функционирует как форма для упругого вещества, называемого полидиметилсилоксаном (ПДМС).
ПДМС хорошо тянется, но не является проводником. Таким образом, совмещаются два слоя нано-структурированных ПДМС в конфигурацию наподобие сэндвича и наполняются смесью металлов галлия и индия. В результате получается сетчатая структура, которая растягивается и продолжает проводить электричество независимо от количества растягиваний. Этот материал к тому же прозрачен.
Кусок провода, разработанный в лаборатории, составляет всего около дюйма. Но, как отметил Чон, материал является относительно дешевым и масштабируемым. Помимо электроники, отметил он, есть и другое применение наноструктур. Этот метод показывает эффективность и дешевизну материала.
Для демонстрации Чон и его коллеги построили простую схему из двух светодиодов, которые продолжали гореть, даже если проводник был растянут вдвое больше своей нормальной длины.
Электропроводящий растягивающийся материал может быть использован в простых переключателях. Из него можно сделать сенсорные дисплеи. Дополнительная гибкость и эластичность материала означает, что он может быть вшит в одежду.
