В сфере разработки гибкой электроники произошёл значимый прорыв благодаря сотрудничеству исследовательских команд из Национального университета Сингапура и Университета Райса. Ученые представили методику, позволяющую создавать мягкие электронные устройства, применяя феномен «поглощения частиц».
В ходе исследования продемонстрировано, как функциональные частицы могут быть эффективно интегрированы в мягкие полимеры. Ведущий автор исследования, доктор Ронгжоу Лин, ныне представляющий Южно-Китайский технологический университет, выявил этот феномен случайно при разработке эластичных деформационных датчиков.
Новая методика основывается на спонтанном процессе, который запускается, когда эластокапиллярная длина полимерной матрицы превышает характерную длину частиц. Как поясняет профессор Йонг Лин Конг, один из соавторов исследования, «когда частица меньшего размера, чем эластокапиллярная длина, находится на поверхности очень мягкого субстрата, поверхностное напряжение может настолько доминировать, что частице выгоднее энергетически быть «поглощённой» твердым субстратом».
Исследователи успешно привязали этот подход к технологии печати, применяя трафаретные маски для контролирования открытых областей. Это дало возможность создавать многослойные эластичные электронные устройства с различными функциональными материалами, обеспечивающие беспроводную передачу данных, связь и передачу энергии.
Предложенная технология решает проблемы, присущие традиционным методам, такие как ограниченная совместимость с определёнными сочетаниями полимеров и частиц, а также трудности при масштабировании производства. Метод зарекомендовал себя как надежный и легко масштабируемый, открывая значительные перспективы для индустриального применения.
Эта разработка имеет потенциал для создания разнообразных устройств: от умных часов и фитнес-трекеров до биомедицинских сенсоров и электронной кожи для роботов. Более того, исследование открывает новые аспекты в области физики мягкого вещества, особенно в контексте многослойного поглощения частиц.
Источник: iXBT
