添加剂制造︰ 一个新的转折,可伸缩的电子产品吗?

添加剂制造︰ 一个新的转折,可伸缩的电子产品吗?

电子元器件,可以拉长或扭曲 — — 称为”弹性”的电子产品 — — 很快被用于电力电子产品,车载系统,车辆、 医疗设备和其他产品。三维印刷样的制造方法,将有助于使可伸缩电子更加普遍,在密苏里州科技大学的研究人员说。

新可弯曲的电子设备,如上面图中可能在未来成为更常见。由约翰 · 罗杰斯,伊利诺伊大学,全国科学基金会提供的照片。

写在一月 2017 年版杂志微型机械,密苏里 S & T 研究者评估可伸缩电子,新兴领域的当前状态专注于一种导体,可以建立在基础上或设置成称为弹性体聚合物的表面。

这些导体可能有一天取代硬、 脆的电路板,权力的许多今天的电子设备。他们可以用作,例如,坚持皮肤到监测心率或大脑活动,作为传感器在服装或薄的太阳能电池板,能贴在曲面上的可穿戴式传感器。

未来的可伸缩电子关键是表面或基底。弹性体,顾名思义,柔性材料具有高的弹性,这意味着它可以被弯曲,拉伸,扣和反复纠结着,而且对其性能影响非常小。

面对此类可伸缩电子的一个挑战涉及”克服不匹配”柔性弹性体基地和更脆电子导体之间,研究人员解释在论文中,”材料,力学和基于弹性体的可伸缩导线阵列技术”(微型机械 2017年,7 8 (1))。

“独特的设计和拉伸力学已经提出协调不匹配的和作为一个独特的系统,结合广泛不同属性的材料”写由博士横盘,机械与航空航天工程在密苏里科技助理教授领导的研究小组

相对较新的制造技术,称为添加剂制造可能有助于解决这一问题,潘说。

加法制造是一个过程,使制造商能够创建三维对象,层又一层 — — 很像三维印刷,但与金属、 陶瓷或其他材料。在论文中,研究者添加剂制造可用于”打印”的高导电材料弹性体表面极薄层。

“直接的写作手法作为替代传统的消减模式方法,显示出来与添加剂制造业的发展,”科技研究者。

消减方法包括光刻技术,通常用于制造半导体。

潘和他的同事们看到添加剂制造作为一种相对较经济的方法,创建这些新的设备。在密苏里州 S & T,他们正在测试方法泛调用”直接气溶胶印刷”。这个过程包括喷涂导电材料,和可伸缩的衬底开发可以放置在皮肤的传感器相结合。

他们写道”复杂性的增加”和分辨率的设备,用于阵列技术预计,更高的要求。”直接印刷,作为一种添加剂的制造方法,将满足这种要求和提供低成本、 高速度的原型设计和制造。这可能是经济高效且可扩展的可伸缩电子制造解决方案。

然而之前可伸缩电子成为广泛用作消费类电子产品、 医疗器械或其他域中的组件,必须先解决进一步挑战,研究者说。这些挑战包括可以存储能量和需要确保可伸缩电子和延展性的表面,他们建立在执行年龄很好在一起的可伸缩电池的开发。

然而,潘和他的同事是乐观的可伸缩电子未来。他们预见到增长率可以用作高效电导体和灵活的表面,在其上构建可伸缩电子的材料类型。

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