В то время как область растягиваемой электроники действительно обещает много, соединение компонентов таких устройств вместе может быть непростой задачей. Новый разъем призван помочь, так как он растягивается между компонентами, а также соединяет их друг с другом за считанные секунды.
В настоящее время различные части растягиваемых электронных устройств (таких как роботы с мягким телом или носимые датчики) часто склеиваются напрямую друг с другом. К сожалению, электрические сигналы не могут проходить через клей. Кроме того, связь клея быстро разорвется, если эти части потянуть в противоположных направлениях.
В поисках более функциональной альтернативы международная группа ученых под руководством профессора Чена Сяодуна (Chen Xiaodong) из Сингапурского Наньянского технологического университета создала лентовидный соединитель под названием BIND (BIphasic, Nano-dispersed Interface) (двухфазный, нанодисперсный интерфейс).
Он состоит в основном из мягкого термопластика, который уже широко используется в растягиваемой электронике, известного как стирол-этилен-бутилен-стирол. В термопластическую матрицу встроены электропроводящие наночастицы золота или серебра.
Когда пользователи собирают растягиваемые электронные устройства, они просто прижимают каждый конец одного разъема BIND к печатной плате и т. д. в каждом из двух компонентов — концы надежно прикрепляются к этим элементам всего за 10 секунд. Затем соединитель можно растянуть в семь раз по сравнению с его длиной в расслабленном состоянии, не сломав его. Он также продолжает передавать устойчивый электрический сигнал между компонентами при растяжении в 2,8 раза по сравнению с нормальным состоянием.
Кроме того, стандартное испытание на отслаивание для определения прочности адгезии показало, что два конца соединителя (которые соединены с связанными компонентами) имеют адгезионную прочность в 60 раз выше, чем у традиционных соединительных клеев.
Технология уже была успешно протестирована на устройствах мониторинга, прикрепленных к крысам и коже человека, в последнем случае измерялась электрическая активность мышц рук даже под водой.
«Эти впечатляющие результаты доказывают, что наш интерфейс можно использовать для создания высокофункциональных и надежных носимых устройств или мягких роботов», — сказал доктор Цзян Ин (Jiang Ying) из Наньянского технологического университета. «Например, его можно использовать в высококачественных носимых фитнес-трекерах, где пользователи могут растягиваться, жестикулировать и двигаться так, как им удобнее, не влияя на способность устройства улавливать и отслеживать их физиологические сигналы».
Доклад об исследовании, в котором также участвовали ученые из Стэнфордского университета; Шэньчжэньский институт передовых технологий; Агентство науки, технологий и исследований (A*STAR); и Национальный университет Сингапура — была недавно опубликована в журнале Nature.
Источник: Nanyang Technological University.
