La perspectiva de la comercialización y aplicación generalizadas de electrónica flexible ha mantenido a los investigadores de todo el mundo buscando formas ingeniosas de mejorar su rendimiento y durabilidad. Desde dispositivos inteligentes portátiles hasta células solares y sensores de salud, la electrónica flexible es muy prometedora en muchos campos de ingeniería. Desafortunadamente, los dispositivos flexibles suelen ser tan frágiles como parecen; las deformaciones mecánicas, como la flexión, pueden inducir la formación y propagación de grietas microscópicas que, en última instancia, hacen que los dispositivos fallen.
En un estudio reciente, un equipo de investigación dirigido por el profesor Jae Eun Jang del Instituto de Ciencia y Tecnología Daegu Gyeongbuk encontró un método para mejorar en gran medida la durabilidad de los electrodos y transistores flexibles de película delgada, componentes clave en la electrónica. El método es simple: tome su película conductora flexible estándar y llénela con agujeros del tamaño de un micrómetro en un patrón en zigzag.
Los investigadores realmente se inspiraron en la ingeniería civil, como explica el profesor Jang. "Estábamos pasando por un sitio de construcción, cuando vimos placas de acero con agujeros, a menudo utilizados en la construcción. Sabíamos que estas placas de acero con agujeros sonsolíamos reducir el estrés. Pensamos que este método también podría ser una solución en el mundo de los micrómetros y, en base a esta idea, comenzamos a realizar experimentos. "En el campo de la mecánica, la palabra" estrés "se refiere a las fuerzas que las partículasde un material que ejercen unos sobre otros. Las fuerzas externas aumentan la tensión de un material y pueden inducir la formación de grietas.
En los conductores flexibles normales de película delgada, las grietas se forman en ubicaciones aleatorias cuando se doblan. Sin embargo, si el conductor flexible tiene una serie de orificios del tamaño de un micrómetro, la distribución de tensión del material cambia de modo que las grietas solo se forman en puntos específicos cerca delbordes de los agujeros y propagarse a corta distancia. Esto, como se demostró a través de simulaciones y experimentos, permitió que sus electrodos metálicos flexibles soportaran miles de movimientos de flexión. El profesor Jang afirma: "Nuestros dispositivos pudieron mantener la conductividad hasta 300,000 ciclos de flexión,lo que significa que pueden doblarse más de 80 veces al día durante 10 años ". Además, en comparación con otros métodos para mejorar la durabilidad de los dispositivos electrónicos flexibles, el enfoque propuesto es económico y fácil de adoptar utilizando equipos ya empleados en la industria de la visualización.
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Materiales proporcionado por DGIST Instituto de Ciencia y Tecnología Daegu Gyeongbuk . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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