Разработан метод изготовления эластичных электронных устройств

Исследователи из инженерной школы Маккормика Северо-Западного университета (Иллинойс, США) совместно с южнокорейскими коллегами создали новую технологию разработки гибкой и эластичной электроники. Новинка основана на комбинации жидкого металла с пористыми полимерами. Микроэлектронные устройства, созданные по такой технологии, способны изгибаться, растягиваться и сжиматься в два раза больше своего размера.

В медицинском оборудовании свойство растяжимости — весьма востребованная характеристика. К примеру, оно критически важно в имплантируемых устройствах (датчики постоянного мониторинга, дозаторы лекарств, стимуляторы, высокотехнологичные протезы и т.д.). Медные дорожки, применяемые в традиционной электронике, уменьшают проводимость и рвутся из-за значительной механической нагрузки.

Много лет назад электронике пытались придать гибкость. Только за последние пять лет исследователям удалось увеличить до 50% стойкость к растяжению/сжатию, однако этого результата недостаточно для разработки имплантов, поскольку человеческие ткани подвергаются еще более серьёзным динамическим воздействиям. Группа исследователей во главе с профессором Юнгангом Хуангом (Yonggang Huang) смогла увеличить эластичность сразу в четыре раза посредством использования соединений, созданных из эвтектических сплавов.

Элементы вместо многослойного текстолита монтируются на материал полидиметилсилоксан (ПДМС), особенностью которого является зависимость физических свойств от размера макромолекул. Вязкость увеличивается по мере наращивания количества мономерных звеньев, в результате чего материал затвердевает и становится смолоподобным. Добиться нужного баланса можно посредством изменения длины цепи макромолекул. ПДМС также может выполнять роль корпуса: устройства, изготовленные таким способом, являют собой эластичную структуру с объёмной сетью соединений из проводников, основанных на галлие, индие и олове.

Применение новой технологии в сфере электронных устройств может дать гибкие гаджеты, практически невосприимчивые к физическому воздействию.