پیشرفت تجهیزات الکترونیکی با مدارهایی شبیه به پوست انسان - مجله آرنا

پژوهشگران دانشگاه ایالتی و موسسه پلی تکنیک ویرجینیا(Virginia Tech)، نوع نوی از تجهیزات الکترونیکی نرم را ابداع نموده اند که راه را برای ارائه ایزاهای ترمیم نماینده، قابل پیکربندی مجدد و قابل بازیافت هموار می نماید. این مدارها که به پوست شباهت دارند، نرم و کشش پذیر هستند، آسیب های بسیاری را بدون از دست دادن رسانایی الکتریکی خود تحمل می نمایند و می توان آنها را پس از خاتمه عمر مفید، برای فراوری مدارهای نو بازیافت کرد.

ابزارهای کنونی مانند تلفن ها و لپ تاپ ها، حاوی مواد سفتی هستند که از سیم های لحیم شده استفاده می نمایند. مدار نرمی که این گروه پژوهشی ابداع نموده اند، این مواد سفت را با ترکیبات الکترونیکی نرم و قطرات کوچک فلز مایع رسانای الکتریسیته جایگزین می نماید. این تجهیزات الکترونیکی نرم، بخشی از یک حوزه در حال ظهور فناوری است که سطحی از دوام را به گجت ها می بخشد که دستیابی به آن تا همین چند سال پیش غیرممکن بود.

راوی توتیکا(Ravi Tutika)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: ما برای ساخت مدارها، یک روش مقیاس پذیر به واسطه برجسته سازی را معرفی کردیم که به ما امکان می دهد با اتصال قطرات، مدارهای قابل تنظیم را به سرعت ایجاد کنیم. سپس می توانیم قطرات را از یکدیگر جدا کنیم تا مدارها بازسازی شوند و برای بازیافت مواد، اتصالات مدارها را از بین ببریم و سپس این فرآیند را از ابتدا شروع کنیم.

این مدارها مانند پوست، نرم و انعطاف پذیر هستند و کار خود را تحت آسیب های شدید هم انجام می دهند. اگر در مدارها سوراخی ایجاد گردد، باز هم قطرات فلز می توانند نیرو را منتقل نمایند. قطرات به جای قطع کردن کامل اتصالات، اتصالات نوی را در اطراف سوارخ پدید می آورند تا جریان الکتریسیته ادامه یابد.

کشش مدارها بدون از بین رفتن اتصال الکتریکی هم ادامه خواهد یافت زیرا پژوهشگران طی دوره آنالیز توانستند کشش آن را تا بیش از 10 برابر طول اصلی آن بدون شکست ادامه دهند.

قطرات فلزی و مواد لاستیکی در خاتمه عمر یک محصول می توانند دوباره پردازش شوند و به حالت یک محلول مایع بازگردند؛ در نتیجه به صورت کارآمدی قابل بازیافت هستند. بدین ترتیب، این مواد را می توان برای شروع یک زندگی نو بازسازی کرد و این رویکردی است که راهی برای دستیابی به تجهیزات الکترونیکی پایدار ارائه می دهد.

اگرچه هنوز تلفن هوشمند کشش پذیر ساخته نشده اما توسعه سریع در این زمینه، امیدبخش ابداع تجهیزات الکترونیکی پوشیدنی و تجهیزات رباتیک نرم است. این فناوری های در حال ظهور، به مدارهای نرم و قوی احتیاج دارند تا جهشی را در کاربرد فناوری ها پدید آورند.

این پژوهش، در مجله Communications Materials به چاپ رسید.،ایسنا