Эластичные электронные элементы могут растягиваться вдвое по сравнению со своей изначальной длиной

Фото с сайта www.globalsmt.net.

Лаборатория, созданная компанией IMEC в Гентском Университете (Ghent University), реализовала соединения для электронных схем на гибких эластичных основаниях, которые могут подвергаться значительному растяжению. Технология открывает путь для множества новых задач в биомедицине и текстильной промышленности, обеспечивая максимальное удобство для пользователя.

Электронные схемы для биомедицинских задач и текстильной промышленности, которые обладают не только гибкостью, но и эластичностью, смогут значительно повысить удобство пользователей. Они могут повторять движения человеческого тела, изгибаясь в обе стороны, так что устройство становится незаметным. Имплантаты для мочевого пузыря, предназначенные для лечения недержания, электроды для головного мозга, которые лечат эпилепсию и депрессию, мониторы контроля состояния пожилых людей и "интеллектуальные" ткани, которые контролируют санитарно-гигиенические условия, появляются благодаря технологическим усовершенствованиям в электронных изделиях с гибкими конструкциями.

Для реализации эластичных электронных схем, требуется, чтобы все соединения между компонентами имели возможность растягиваться как резиновые ленты, сохраняя при этом свою проводимость. Первым результатом, который был получен лабораторией, созданной компанией IMEC в Гентском Университете, стали эластичные соединительные проводники длиной 3 см, представляющие собой из золотые жилы толщиной 4мкм, находящиеся внутри высокоэластичной силиконовой пленки. При этом была использована форма подковы, так как она значительно снижает внутреннее напряжение в проводе по сравнению с эллиптической формой при сохранении исходного значения электрического сопротивления. Для дальнейшего повышения эластичности без ухудшения электрических характеристик, соединительный провод был разделен на четыре параллельных проводника. Это радикально уменьшило возникающее напряжение в материале. Проводники были покрыты слоем никеля толщиной 2 мкм для обеспечения паяемости к концам проводов.

Соединительные провода были изготовлены в форме подковы с различными углами и протестированы на растяжение в продольном направлении до повреждения электрической цепи. Повреждение электрической цепи было вызвано разрывом металлического проводника. Однако, все соединения, даже те, которые оказались повреждены, восстановили свою проводимость после того, как длина изделия была восстановлена до нормального состояния.  Лучший соединитель без потери электропроводности растянулся с 3 до 6 см. Кроме задачи реализации соединителей, была осуществлена задача встраивания электроники в растягиваемые материалы. Для создания специальных форм растягиваемых материалов для каждой конструкции были созданы свои специальные литьевые формы. Особое внимание было уделено созданию литых растягиваемых материалов без пустот. В местах, где установлены жёсткие компоненты, области намеренно делают значительно толще, чтобы они были менее эластичными.

В настоящее время группа разрабатывает технологию, предназначенную для внедрения эластичных соединителей в полнофункциональные электронные схемы. Эта цель осуществляется одновременной реализацией трех проектов: BioFlex (Биосовместимые Гибкие Электрические схемы - Biocompatible Flexible Electronic Circuits), финансируемый Институтом Продвижения Инноваций Науки и Технологии во Фландрии (Institute for the Promotion of Innovation by Science and Technology in Flanders Institute for the Promotion of Innovation by Science and Technology in Flanders); STELLA (Растягиваемая Электроника для Больших Площадей - Stretchable Electronics for Large Area Applications), финансируемая Европейской Комиссией (European Commission); и SWEET (Растягиваемая и Моющаяся Электроника для Использования в Текстильных Изделиях - Stretchable and Washable Electronics for Embedding in Textiles), финансируемая Бельгийским Научным Управлением (Belgian Science Policy).

Более подробная информация на http://tfcg.elis.ugent.be/projects/stretchable.html

Информация с сайта www.globalsmt.net