Los investigadores de la Universidad del Estado de Washington han descubierto cómo estirar las películas de metal utilizadas en electrónica flexible hasta el doble de su tamaño sin romperse.
El descubrimiento podría conducir a mejoras dramáticas y aborda uno de los mayores desafíos en electrónica flexible, una industria que todavía está en su infancia con aplicaciones como baterías flexibles, máscaras robóticas, dispositivos de monitoreo y sensores portátiles y telas conectadas.
El trabajo fue dirigido por Rahul Panat e Indranath Dutta, investigadores de la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales del Colegio Voiland y el estudiante graduado Yeasir Arafat. Han solicitado una patente y han publicado sus hallazgos en letras de física aplicada .
Estirando una lucha
Los investigadores han luchado durante años para diseñar y fabricar las pequeñas conexiones de metal que entran en la electrónica flexible. El metal tiene que someterse a un fuerte estiramiento y flexión mientras continúa conduciendo la electricidad. Hasta ahora, los fabricantes han usado pequeños resortes de metal que pueden estirarse y mantenerseconectividad, pero los resortes ocupan espacio y dificultan el diseño de circuitos complicados de alta densidad. Además, la electricidad tiene que viajar más lejos en resortes en espiral, lo que requiere más potencia y baterías más grandes.
"El circuito termina requiriendo una tonelada de bienes raíces y baterías voluminosas", dijo Panat.
Los investigadores han experimentado con el oro, que funciona mejor que otros materiales pero es prohibitivamente caro, y el cobre, que se agrieta severamente cuando se estira más del 30 por ciento más o menos.
Una mejora cuántica
Los investigadores de WSU descubrieron que cuando hicieron una película de metal hecha de indio, un metal bastante económico en comparación con el oro, y la unieron periódicamente a una capa de plástico comúnmente utilizada en electrónica, pudieron estirar la película de metal al doble de su originallongitud. Cuando las piezas se rompieron, fue realmente la capa de plástico la que falló, no el metal.
"Esta es una mejora cuántica en electrónica extensible y dispositivos portátiles", dijo Panat.
Si bien Panat está entusiasmado con el trabajo y espera que se comercialice, los investigadores también quieren comprender mejor el comportamiento del metal.
"Una película de metal que duplica su tamaño y no falla es muy inusual", dijo. "Hemos propuesto un modelo para el metal elástico, pero se necesita mucho trabajo para validarlo. Es una buena situación".
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Washington . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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