
科学家仅通过写作专门设计的材料来制作一种方法,可以手工制作柔软,灵活和弹力的电子电路和无线电天线。
研究人员在一项描述该方法的新研究中说,这项技术可以帮助人们将电子设备按需使用定制设备的需求。
而常规的电子设备僵硬,新软电子是柔性的,可能可拉伸且可折叠。世界各地的研究人员正在研究针对可穿戴设备和可植入设备等应用的软电子产品。 [5种彻底改变生物技术的疯狂技术这是给出的
新技术研究人员开发了通过融合或烧结的金属钻头形成导电线来创建电路。但是新开发的过程不使用热量,就像烧结一样。相反,此方法涉及由有硅橡胶制成的软板液滴金属嵌入其中。使用笔尖向下按下这些床单,使胶囊破裂,就像弹出的微型水气球一样,内部的液态金属可以池形成电路元件。
罗利北卡罗莱纳州立大学的化学工程师迈克尔·迪基(Michael Dickey)说:“我们可以简单地手工制作导电线。”
研究人员使用了一种称为Eutectic Gallium Indium(Egain)的金属,这是一种高度导电的合金,液体在华氏60摄氏度(15.5摄氏度)约为60摄氏度(15.5摄氏度)。它们嵌入了Egain的液滴,只有大约100纳米,或十亿分之一的宽度,宽度为宽度,将一种称为PDMS的硅橡胶的床单。
当这些液滴池一起电导率研究人员说,与分开的时间相比,增加了十倍。要了解为什么,想象一个覆盖着水气球的走廊。
Dickey告诉Live Science:“如果您用水气球覆盖了地板,就无法在气球之间建立导电路径。”但是,如果气球被弹出,它们会合并以形成连续的导电途径。
这些机械烧结的金属途径也可以用作无线电天线。研究人员可以通过更改途径的长度来调整这些天线的频率。
迪基说:“只需用魔术标记即可即时创建天线。”
正常电路板由层压板上的电导导电箔的电路组成。这样的电路板的制造需要多个步骤,并且必须在使用前设计电路。研究人员说,相比之下,这些新的软电路板可以简单地写在上面,这意味着可以根据需要构建电路。
“我们生活在一个有很多的世界软材料- 我们的身体,衣服,” Dickey说。“大多数电子产品都是由刚性材料制成的,因此与我们的'柔软世界'机械不相容。刚性电子设备在变形时也会造成灾难性的失败 - 例如,我已经看到很多破裂的手机。我们制造的电路板柔软且可变形。”
研究人员说,软电路板可以很容易地切成所需的形状。例如,使用这种新技术,研究人员创建了圣诞树可以点燃。
这种方法的一个缺点是,如果液滴受到过多的压力,可能会意外烧结。研究人员发现,解决此问题的一种方法是将清晰的胶水刷到床单上。科学家说,胶水干燥并形成了一个刚性的保护层,该保护层可能会在编写电路后阻止不必要的烧结。
这种方法的另一个限制是,电线仅与用于创建它们的手写笔一样薄,因此无处不在传统微芯片。科学家指出,商用桌面激光器可能会导致更复杂的模式,尽管这确实使制造过程变得更加复杂。形成直的薄通道的另一种可能的方法涉及将液滴嵌入有序的硅橡胶中,例如在微观行中。
但是,“仍然需要许多进步来使这一商业上的可行性。” “这是一个简单的演示,可以说明软电路的概念。”
科学家在11月16日在线详细介绍了他们的发现日记小。
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