اخبار آنلاین روزنامه ایران (ایران آنلاین) وابسته به موسسه فرهنگی و مطبوعاتی ایران

  • پنج شنبه ۱۴ مرداد ۱۴۰۰

پیشرفت تجهیزات الکترونیکی با مدارهایی شبیه به پوست انسان

پیشرفت تجهیزات الکترونیکی با مدارهایی شبیه به پوست انسان

پژوهشگران آمریکایی در بررسی جدید خود، مدارهایی شبیه به پوست انسان طراحی کرده‌اند که نرم و کشش‌پذیر هستند و حتی با آسیب‌های شدید نیز نمی‌شکنند.

پژوهشگران "دانشگاه ایالتی و موسسه پلی‌تکنیک ویرجینیا"(Virginia Tech)، نوع جدیدی از تجهیزات الکترونیکی نرم را ابداع کرده‌اند که راه را برای ارائه ایزاهای ترمیم‌کننده، قابل پیکربندی مجدد و قابل بازیافت هموار می‌کند. این مدارها که به پوست شباهت دارند، نرم و کشش‌پذیر هستند، آسیب‌های بسیاری را بدون از دست دادن رسانایی الکتریکی خود تحمل می‌کنند و می‌توان آنها را پس از پایان عمر مفید، برای تولید مدارهای جدید بازیافت کرد.

ابزارهای کنونی مانند تلفن‌ها و لپ‌تاپ‌ها، حاوی مواد سفتی هستند که از سیم‌های لحیم شده استفاده می‌کنند. مدار نرمی که این گروه پژوهشی ابداع کرده‌اند، این مواد سفت را با ترکیبات الکترونیکی نرم و قطرات کوچک فلز مایع رسانای الکتریسیته جایگزین می‌کند. این تجهیزات الکترونیکی نرم، بخشی از یک حوزه در حال ظهور فناوری است که سطحی از دوام را به گجت‌ها می‌بخشد 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 مقیاس‌پذیر به واسطه برجسته‌سازی را معرفی کردیم که به ما امکان می‌دهد با اتصال قطرات، مدارهای قابل تنظیم را به سرعت ایجاد کنیم. سپس می‌توانیم 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 آغاز کنیم.

این مدارها مانند پوست، نرم و انعطاف‌پذیر هستند و کار خود را تحت آسیب‌های شدید نیز انجام می‌دهند. اگر در مدارها سوراخی ایجاد شود، باز هم قطرات فلز می‌توانند نیرو را منتقل کنند. قطرات به جای قطع کردن کامل اتصالات، اتصالات جدیدی را در اطراف سوارخ پدید می‌آورند تا جریان الکتریسیته ادامه یابد.

کشش مدارها بدون از بین رفتن اتصال الکتریکی نیز ادامه خواهد یافت زیرا پژوهشگران طی دوره بررسی توانستند کشش آن را تا بیش از ۱۰ برابر طول اصلی آن بدون شکست ادامه دهند.

قطرات فلزی و مواد لاستیکی در پایان عمر یک محصول می‌توانند دوباره پردازش شوند و به حالت یک محلول مایع بازگردند؛ در نتیجه به صورت کارآمدی قابل بازیافت هستند. بدین ترتیب، این مواد را می‌توان برای آغاز یک زندگی جدید بازسازی کرد و این رویکردی است که راهی برای دستیابی به تجهیزات الکترونیکی پایدار ارائه می‌دهد.

اگرچه هنوز تلفن هوشمند کشش‌پذیر ساخته نشده اما توسعه سریع در این زمینه، امیدبخش ابداع تجهیزات الکترونیکی پوشیدنی و تجهیزات رباتیک نرم است. این فناوری‌های در حال ظهور، به مدارهای نرم و قوی نیاز دارند تا جهشی را در کاربرد فناوری‌ها پدید آورند.

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

کپی