Onderzoekers maken rekbaar metaal voor gebruik in flexibele circuits

Metaalpolymeersysteem lineair uitrekken - 4000 keer versneld

Onderzoekers van de Washington State University hebben ontdekt een manier om metalen circuits uit te rekken tot tweemaal hun omvang, waarmee mogelijk een van de grootste uitdagingen op het groeiende gebied van flexibele elektronica kan worden opgelost. De ontdekking werd gedaan door een team van de School of Mechanical and Materials Engineering van Voiland College, waaronder universitair hoofddocent Rahul Panat, professor Indranath Dutta en afgestudeerde student Yeasir Arafat.

Flexibele elektronische technologie staat nog in de kinderschoenen en zou de deur kunnen openen voor nieuwe en opwindende producten zoals buigbare batterijen, flexibele displays, verbonden stoffen en robothuiden. Pioniers op dit gebied hebben moeite gehad om de apparaten in hun dromen te bouwen vanwege beperkingen in de metallurgie. Ze konden het metaal gewoon niet ver genoeg en dun genoeg uitrekken om in hun product te passen en toch elektriciteit te geleiden. Fabrikanten hebben een oplossing ontwikkeld door gebruik te maken van kleine metalen veertjes, maar de veren zijn moeilijk te bedienen omdat ze omvangrijk zijn en meer stroom en grotere batterijen nodig hebben om elektriciteit te geleiden efficiënt. "De circuits vereisen uiteindelijk een hoop onroerend goed en grote batterijen", zegt Panat.

Aanbevolen video's

Onderzoekers hebben geëxperimenteerd met goud- en kopercircuits met minder dan ideale resultaten. Goud rekt beter uit dan andere materialen, maar het is te duur om op grote schaal te gebruiken. Koper wordt al gebruikt in elektrische circuits, maar het wordt broos als het slechts 30 procent wordt uitgerekt. De onderzoekers van de Washington State University besloten te kijken naar indium, een zacht en kneedbaar metaal dat al in de elektronica wordt gebruikt. Nadat ze aan een plastic laag waren vastgemaakt, konden onderzoekers de metaalfilm tot meer dan tweemaal de oorspronkelijke lengte uitrekken zonder te breken. Mogelijk hadden ze het metaal nog verder kunnen uitrekken, maar de plastic laag brak, waardoor het experiment ten einde kwam.

Panat is enthousiast over zijn ontdekking en merkt op dat het “een kwantumverbetering is in rekbare elektronica en draagbare apparaten.” Het team is van plan om de eigenschappen van het metaal verder te verbeteren in de hoop het proces ooit te commercialiseren, zodat het effectief kan worden gebruikt bij de productie van flexibele elektronica.

Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.