Anonim

Tombol melingkar nanowire ke elektronik yang dapat direnggangkan

Elektronik

Berikan Bank

13 Januari 2011

Gulungan pertama dari silikon nanowire pada substrat yang dapat direntangkan menjadi lebih dari dua kali lipat panjang asli mereka telah dibuat, menggerakkan kita lebih dekat untuk mengembangkan perangkat elektronik elastis

Stretchability bukan sesuatu yang Anda anggap sinonim dengan elektronik. Karena alasan ini, dunia perangkat elektronik yang dapat dikenakan terbatas pada perangkat pakaian dengan papan sirkuit semi-fleksibel yang kaku atau terbaik atau panel surya dan jam tangan yang dapat melakukan segala hal kecuali membuat espresso yang layak. Permainan ini akan berubah dengan diperkenalkannya nanowire silikon dengan sifat elastis yang dapat memungkinkan penggabungan perangkat elektronik yang dapat direntangkan menjadi pakaian, perangkat pemantauan kesehatan yang ditanamkan, dan sejumlah aplikasi lain.

Para peneliti di North Carolina State University (NCSU) telah menciptakan gulungan silikon nanowire pertama yang dapat direntangkan menjadi lebih dari dua kali lipat panjang aslinya. Percobaan awal dilakukan dengan melipat bahan elektronik, yang dapat meregang seperti bellow akordeon, namun desain ini ternyata cacat. Kegagalan di puncak dan lembah ombak menyebabkan seluruh struktur gagal. Dr Yong Zhu, salah satu peneliti di NCSU kemudian menemukan gagasan untuk membuat struktur melingkar untuk menghilangkan masalah ini.

"Untuk menciptakan elektronika yang dapat ditarik, Anda perlu menempatkan elektronika pada substrat yang dapat direnggangkan, tetapi bahan elektronik itu sendiri cenderung kaku dan rapuh, " kata Dr Zhu. β€œIde kami adalah menciptakan bahan elektronik yang dapat disesuaikan menjadi koil untuk meningkatkan kelenturan mereka tanpa merusak fungsi listrik dari material. Bentuk ideal untuk mengakomodasi deformasi besar akan menyebabkan distribusi strain seragam sepanjang seluruh struktur - pegas koil adalah salah satu bentuk ideal. Akibatnya, bahan bergelombang tidak bisa mendekati tingkat kelenturan koil. ”

Untuk menciptakan nanuire melingkar, tim Zhu meletakkan substrat karet di bawah tekanan dan menggunakan tingkat radiasi ultraviolet dan ozon yang sangat spesifik untuk mengubah sifat mekanisnya. Mereka kemudian menempatkan kawat nano silikon di atas substrat, yang membentuk kumparan pada pelepasan strain. Peneliti lain telah mampu membuat gulungan menggunakan kawat nano freestanding, tetapi sejauh ini tidak dapat secara langsung mengintegrasikan koil ke dalam substrat yang dapat direntangkan.

Saat ini tim sedang bekerja untuk mengoptimalkan kinerja listrik dari koil yang dapat direntang hingga 104 persen di luar panjang aslinya. Pada perluasan penuh ini, material kehilangan sebagian efisiensi listriknya karena faktor perubahan resistansi kontak dan kegagalan elektroda. Para peneliti berharap mereka dapat mengatasi masalah ini.

"Kami sedang bekerja untuk meningkatkan keandalan kinerja listrik ketika kumparan direntangkan ke batas peregangan mekanik mereka, yang mungkin jauh melampaui 100 persen, menurut analisis kami, " kata Dr Zhu.

Sebuah makalah yang menjelaskan penelitian NCSU, Buckling 3D Nanowires Terkendali untuk Elektronik yang Dapat Ditarik, diterbitkan secara online pada 28 Desember 2010 oleh ACS Nano .

Gulungan pertama dari silikon nanowire pada substrat yang dapat direntangkan menjadi lebih dari dua kali lipat panjang asli mereka telah dibuat, menggerakkan kita lebih dekat untuk mengembangkan perangkat elektronik elastis

Direkomendasikan Pilihan Editor