Надгнучкі електроди з полімеру та рідкого металу

Електроди з рідкого металу і утримує його форми із кремній-органічного полімеру можуть розтягуватися або стискатися в два або більше разів, і при цьому не змінюють своїх електричних властивостей, що дозволяє застосовувати цей матеріал для виробництва гнучких дисплеїв і іншої електроніки, фізики заявляють в статті, опублікованій в журналі Nature Communications.

Багато компаній-виробники побутової електроніки часто заявляють і демонструють експериментальні прототипи пристроїв із гнучким рідкокристалічним дисплеєм. Ці пристрої мають дуже скромною передачею кольору, швидкістю відгуку і іншими характеристиками.

Одним з обмежень у справі розвитку гнучкої електроніки є металеві електроди, що з’єднують фрагменти напівпровідників і ламаються при надмірному розтягненні чи згинанні.

Група фізиків під керівництвом Сокву Чона (Seokwoo Jeon) з Корейського інституту передової науки і технологій в місті Теджон вирішила проблему пошуку відповідних електродів, вивчаючи поведінку тривимірної сітки з порожнистих судин в тонкому шарі полімеру, заповнених рідким металевим сплавом.

Гнучкі електроди Чона і його колег виготовляються наступним чином. Спочатку вчені підготували спеціальну форму зі шматка твердого пластику, вирізавши потрібні частини за допомогою джерела ультрафіолетового випромінювання оптичного трафарету». Потім вони залили шаблон розчином полидиметилоксана (ПДМС) – полімеру з кисню, кремнію і вуглеводневих хвостів. В залежності від кількості індивідуальних елементів у полімерному ланцюгу, дана речовина може бути густою рідиною або сверхтягучей смолою.

Після застигання полімеру фізики витягли конструкцію з шаблону, розчинивши його за допомогою лугу – гідроксиду калію. В результаті цього в розчині залишилася тонка плівка з ПДМС, на поверхні якої знаходиться сітка з порожнистих мікро-каналів. Чон і його колеги склеїли дві плівки і заповнили ці канали рідким металом, сплавом індію і галію, існуючих у вигляді рідини при температурах вище 15 градусів Цельсія.

Така конструкція здатна розтягуватися і стискатися в два рази, чудово проводить електричний струм, не змінюючи свою провідність при розтягуванні і стисненні.

Вчені перевірили свій винахід в дії, підключивши до гнучкої сітці електродів кілька світлодіодів. Зокрема, при підключенні батареї джерела світла горіли яскравим і рівним світлом, незважаючи на розтягування та згинання пристрою.

За словами дослідників, такі провідники можуть застосовуватися для виробництва гнучких дисплеїв і інших електронних компонентів в найближчому майбутньому.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *