Исследователи разрабатывают новые жидкие металлические цепи для гибких, самовосстанавливающихся носителей

Новый проводящий и растягивающий «суперматериал», разработанный исследователями NUS, может излечить трещины или разрезать практически мгновенно для поддержания электрической проводимости.Кредит: Национальный университет Сингапура

Исследователи из Национального университета Сингапура (NUS) недавно изобрели новый супер гибкий, самовосстанавливающий и высокопрофессиональный материал, подходящий для растягиваемых электронных схем.Этот прорыв может значительно улучшить производительность носимых технологий, мягкой робототехники, интеллектуальных устройств и многого другого.

Недавно спроектированный материал, называемый бислойным жидко-солидным проводником (Bilisc), может растянуться до замечательной первоначальной длины в 22 раз, не поддерживая значительное падение его электрической проводимости.Это электромеханическое свойство, которое не было достигнуто ранее, повышает комфорт и эффективность границы раздела человека и открывает широкий спектр возможностей для его использования в ношениях здравоохранения и других применениях.

Профессор Лим Чви Тек, директор Института института здоровья и технологий здравоохранения и лидер исследовательской группы, сказал: «Мы разработали эту технологию в ответ на необходимость в схеме с надежными результатами, функциональностью и все же« нерушимым »для следующего поколения.Носимые, роботизированные и умные устройства.

«Схема жидкого металла с использованием Bilisc позволяет этим устройствам выдерживать большую деформацию и даже самовосстановление, чтобы обеспечить электронную и функциональную целостность».Профессор Лим и его команда также из Департамента биомедицинской инженерии в рамках Колледжа дизайна и инженерии NUS.

Bilisc - это захватывающая технология, которая идеально подходит для использования в носимых устройствах, которая должна была бы объяснить форму и различные движения тела.

Он состоит из двух слоев.Первый слой представляет собой самоорганизацию чистого жидкого металла, который может обеспечить высокую проводимость даже при высокой деформации, снижая потерю энергии во время передачи мощности и потери сигнала во время передачи сигнала.

Второй слой представляет собой композитный материал, содержащий жидкие металлические микрочастицы, и он способен восстанавливать себя после поломки.Когда возникает трещина или разрыва, жидкий металл, вытекающий из микрочастицы, может течь в зазор, позволяя материалу практически мгновенно заживать себя, чтобы сохранить высокую проводимость.

Чтобы гарантировать, что инновации являются коммерчески жизнеспособными, команда NUS нашла способ изготовить билиск очень масштабируемым и экономичным образом.

Этот технологический прорыв был зарегистрирован в современных материалах в ноябре 2022 года.

Команда NUS продемонстрировала, что Bilisc может быть превращен в различные электрические компоненты носимой электроники, такие как датчики давления, взаимосвязи, носимые обогреватели и носимые антенны для беспроводной связи.

В лабораторных экспериментах роботизированная рука, использующая взаимосвязи, было быстрее в обнаружении и реагировании на мельчайшие изменения давления.Кроме того, изгибающее и скручивающее движение роботизированной руки не препятствовало передаче сигналов от датчика к блоку обработки сигналов по сравнению с другой взаимосвязью, сделанной с не-билисковым материалом.

После успешной демонстрации Bilisc команда NUS в настоящее время работает над материальными инновациями и изготовлением процессов.Они стремятся разработать улучшенную версию билиса, которая может быть напечатана непосредственно без необходимости шаблона.Это снизит стоимость и повысит точность изготовления билиска.

Больше информации: Doi: 10.1002/adma.202208569