Отслаивающиеся наклейки могут указать путь к «растягивающейся» электронике

Исследователи из МТИ считают, что изучение наклеек и афиш, отслаивающихся от окон и витрин, могут указать путь к управляемому изготовлению растягивающейся электроники.

Растягивающаяся электроника, которая позволит электронным устройствам встраиваться в одежду, хирургические перчатки, электронную бумагу и другие гибкие материалы, трудна в изготовлении, поскольку электрические провода повреждаются при кручении и изгибах материала.

Работа, опубликованная в онлайновом издании Proceedings of the National Academy of Science 15 июня, предлагает новый подход к конструированию подобных схем.

В начале исследований ученые не задавались целью разработать растягивающуюся электронику – проект был запущен для анализа складок и отслаивания наклеек. Небольшой пузырек, появляющийся в наклейке, помещенной на стекло автомобиля, является таким примером.

Отслаивание является результатом разной скорости расширения при нагревании тонкой пленки и поверхности, на которую она наклеена.

Альтернативно, сжатие поверхности также приводит к отслаиванию. По мере сжатия поверхности пленка искривляется до тех пор пока не будет достигнут определенный энергетический порог, при котором она отслаивается от поверхности, образуя небольшие пузырьки.

Исследователи провели ряд экспериментов по сжатию и растяжению поверхностей с наклеенными на них тонкими пленками и измерили получающиеся пузырьки. По результатам экспериментов ученые разработали теорию, которая объясняет образование, размер и развитие пузырьков.

Они обнаружили, что размер пузырька зависит от эластичности пленки и поверхности и силы слипания между ними. Модель позволяет предсказать размер пузырьков, образующихся при специфических условиях.

Хотя расслаивание обычно рассматривается как отрицательное явление, ученые поняли, что искусственно создавая расслаивающиеся поверхности, можно разработать устройства, которые позволяют проводникам, прикрепленным к поверхности, повторять движение материала без обрыва.

Используя предложенную модель, расслоением можно управлять с большой точностью посредством изменения силы адгезии и эластичных свойств пленки и проводов.

Работы в области растягивающейся электроники уже выполняются на протяжении последнего десятилетия, и технология используется в таких приложениях, как электронная бумага и гибкие дисплей.

Новый подход наводит на мысль, что ультратонкие гибкие, но прочные материалы, такие как графен, являются идеальными кандидатами для растягивающейся электроники.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365