La nouvelle électronique souple ne se brise pas, même lorsqu’elle est perforée –

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  • Une équipe de chercheurs de Virginia Tech du Département de génie mécanique et du Macromolecules Innovation Institute a créé un nouveau type d’électronique douce, ouvrant la voie à des dispositifs auto-réparateurs, reconfigurables et recyclables. Ces circuits en forme de peau sont doux et extensibles, subissent de nombreux dommages sous charge sans perte de conductivité électrique et peuvent être recyclés pour générer de nouveaux circuits à la fin de la vie d’un produit.

    Dirigée par le professeur adjoint Michael Bartlett, l’équipe a récemment publié ses conclusions dans Supports de communication, une revue en libre accès de Nature Research.

    Les appareils grand public actuels, tels que les téléphones et les ordinateurs portables, contiennent des matériaux rigides qui utilisent des fils soudés qui les traversent. Le circuit souple développé par l’équipe de Bartlett remplace ces matériaux rigides par des composites électroniques souples et de minuscules gouttelettes de métal liquide conductrices d’électricité. Ces composants électroniques souples font partie d’un domaine technologique en plein essor qui confère aux gadgets un niveau de durabilité qui aurait été impossible il y a quelques années à peine.

    Les gouttelettes de métal liquide sont initialement dispersées dans un élastomère, un type de polymère caoutchouteux, sous forme de gouttes discrètes isolées électriquement.

    « Pour créer des circuits, nous avons introduit une approche évolutive grâce au gaufrage, qui nous permet de créer rapidement des circuits accordables en connectant sélectivement des gouttelettes », a déclaré le chercheur postdoctoral et premier auteur Ravi Tutika. “Nous pouvons ensuite séparer localement les gouttelettes pour refaire des circuits et même dissoudre complètement les circuits pour rompre toutes les connexions pour recycler les matériaux, puis recommencer au début.”

    Les circuits sont doux et flexibles, comme la peau, continuant à fonctionner même en cas de dommages extrêmes. Si un trou est percé dans ces circuits, les gouttelettes métalliques peuvent toujours transférer de l’énergie. Au lieu de couper complètement la connexion comme dans le cas d’un fil traditionnel, les gouttelettes établissent de nouvelles connexions autour du trou pour continuer à faire passer l’électricité.

    Les circuits s’étireront également sans perdre leur connexion électrique, car l’équipe a tiré l’appareil à plus de 10 fois sa longueur d’origine sans défaillance pendant la recherche.

    À la fin de la vie d’un produit, les gouttelettes métalliques et les matériaux caoutchouteux peuvent être retraités et remis en solution liquide, les rendant ainsi recyclables. À partir de là, ils peuvent être refaits pour commencer une nouvelle vie, une approche qui offre une voie vers une électronique durable.

    Bien qu’un smartphone extensible n’ait pas encore été fabriqué, le développement rapide dans le domaine est également prometteur pour l’électronique portable et la robotique douce. Ces technologies émergentes nécessitent des circuits souples et robustes pour faire le saut dans les applications grand public.

    “Nous sommes enthousiasmés par nos progrès et envisageons ces matériaux comme des composants clés pour les technologies douces émergentes”, a déclaré Bartlett. “Ce travail se rapproche de la création de circuits souples qui pourraient survivre dans une variété d’applications du monde réel.”

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Virginie Tech. Original écrit par Alex Parrish. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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