Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Chế tạo các thiết bị điện tử co giãn giống như dây chun (06/07/2012)

Phối hợp với một nhóm các nhà khoa học tại Hoa Kỳ và ở nước ngoài, các nhà nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật McCormick mới đây đã đưa ra một thiết kế cho phép các thiết bị điện tử uốn cong và giãn ra hơn 200 lần so với kích thước ban đầu, lớn hơn 4 lần mức công nghệ hiện nay có thể làm được.

Yonggang Huang, GS về kỹ thuật dân dụng và môi trường và kỹ thuật cơ khí và là tác giả nghiên cứu cho rằng, với công nghệ hiện hành, các thiết bị điện tử có thể giãn ra thêm rất ít, nhưng nhiều ứng dụng tiềm năng đòi hỏi thiết bị phải co giãn như một chiếc dây chun. Nhờ khả năng co giãn ở mức cao, chúng ta có thể thấy các thiết bị y tế được lồng ghép vào trong cơ thể con người.

Trong 5 năm qua, GS Hang cùng các cộng sự tại Đại học Illinois đã chế tạo các thiết bị điện tử có mức độ co giãn khoảng 50%, nhưng cũng không đủ lớn cho nhiều ứng dụng. 

Các nhà khoa học phải đối mặt với thách thức, đó là việc mất tính dẫn điện trong các thiết bị điện tử co giãn mất tính dẫn điện. Các mạch được sản xuất từ các kim loại rắn có mặt trên thị trường hiện nay, có thể co giãn ít, nhưng độ dẫn điện của chúng lại giảm tới 100 lần khi giãn ra.

Nhóm nghiên cứu đã tìm cách khắc phục các trở ngại này. Đầu tiên, họ chế tạo một cấu trúc lỗ 3 chiều bằng các sử dụng một vật liệu polime, poli (dimethylsiloxane) (PDMS) có thể kéo dài ra gấp 3 lần kích thước ban đầu. Sau đó, họ đã đặt một kim loại lỏng (EGaIn) bên trong các lỗ, cho phép điện được duy trì ổn định thậm chí khi vật liệu này được kéo căng quá mức. 

Kết quả là sự ra đời của một vật liệu vừa co giãn nhiều lại dẫn điện tốt. Báo cáo nghiên cứu được đăng tải trên Tạp chí Natura Communications. 

Nguồn: NASATI