Die 5 Ws der stichfesten weichen Elektronik enthüllt

Wer

Die langlebige weiche Elektronik könnte in tragbarer Elektronik und weicher Robotik eingesetzt werden und könnte eines Tages Teil eines dehnbaren Smartphones sein.

Was

Hautähnliche elektronische Schaltkreise sind weich und dehnbar, überstehen zahlreiche Beschädigungen unter Last ohne Verlust der elektrischen Leitfähigkeit und können am Ende der Produktlebensdauer recycelt werden, um neue Schaltkreise zu erzeugen. Aktuelle Verbrauchergeräte wie Handys und Laptops enthalten starre Materialien, die verlötete Drähte durchgängig verwenden. Die neuen Schaltkreise ersetzen diese unflexiblen Materialien durch weiche elektronische Verbundwerkstoffe und winzige, elektrisch leitende Flüssigmetalltröpfchen, die zunächst dispers in einem Elastomer – einer Art gummiartigem Polymer – als elektrisch isolierte diskrete Tropfen vorliegen. Um die Schaltkreise herzustellen, führten die Forscher einen skalierbaren Ansatz durch Prägen ein, der es ihnen ermöglicht, schnell abstimmbare Schaltkreise durch selektives Verbinden von Tröpfchen zu erstellen. Wenn ein Loch in die Schaltkreise gestanzt wird, können die Metalltröpfchen weiterhin Strom übertragen. Anstatt die Verbindung vollständig zu unterbrechen wie bei einem herkömmlichen Draht, bilden die Tröpfchen neue Verbindungen um das Loch herum, um den Stromfluss fortzusetzen. Die Schaltkreise dehnen sich auch ohne Verlust ihrer elektrischen Verbindung, da das Team das Gerät auf mehr als das 10-fache seiner ursprünglichen Länge zog, ohne Versagen.

Wo

Virginia Tech, Blacksburg, Virginia

Warum

Die weiche Elektronik ist Teil eines sich schnell entwickelnden Feldes, das Gadgets ein Maß an Haltbarkeit verleiht, das vor wenigen Jahren noch unmöglich gewesen wäre. Am Ende der Lebensdauer eines Gadgets können die Metalltröpfchen und die gummiartigen Materialien wiederaufbereitet und in eine Flüssiglösung zurückgeführt werden, was sie effektiv recycelbar macht.

Wann

Während ein dehnbares Smartphone noch nicht hergestellt wurde, verspricht die rasante Entwicklung in diesem Bereich auch für tragbare Elektronik und weiche Robotik. Das Team macht Fortschritte und sieht diese Materialien als Schlüsselkomponenten für weiche Schaltkreise, die in einer Vielzahl von realen Anwendungen überleben könnten.

Kontakt: Brandy Salmon, Associate Vice President for Innovation and Partnerships, unter protected@email.com; 540-231-7860.