Nieuwe doorbraak: zachte materialen veranderen de elektronica-industrie met vloeibaremetallentechnologie
AmsterdamOnderzoekers van Virginia Tech hebben een innovatieve methode ontwikkeld om zachte elektronische onderdelen te maken met behulp van kleine druppels vloeibaar metaal. Deze techniek kan de manier waarop we elektronica bouwen en gebruiken veranderen, waardoor ze flexibeler en duurzamer worden. Het maakt verbindingen in circuitlagen zonder het boren van gaten mogelijk, wat een revolutie kan betekenen voor het ontwerp en gebruik van flexibele elektronica.
Deze verbetering brengt verschillende essentiële voordelen met zich mee.
Flexibele elektronische materialen kunnen uitrekken, buigen en draaien, wat nieuwe ontwerpen en toepassingen mogelijk maakt. Bovendien zijn ze duurzaam, omdat zachte materialen schokken beter kunnen opvangen en daardoor minder snel beschadigd raken. Dit maakt draagbare apparaten comfortabeler. Daarnaast openen deze materialen de deur naar nieuwe innovaties in sectoren zoals de robotica en gezondheidszorg.
Michael Bartlett en zijn team hebben een oplossing gevonden voor het maken van verbindingen in flexibele circuitlagen. Terwijl traditionele elektronica gebruik maakt van geboorde gaten voor verbindingen, is er voor flexibele materialen een andere methode nodig. De onderzoekers gebruikten vloeibare metaal druppels om zachte, geleidend verbindingen tussen de lagen te creëren.
Deze methode opent nieuwe mogelijkheden voor diverse sectoren. In de gezondheidszorg kunnen flexibele monitorsystemen het comfort van patiënten aanzienlijk verbeteren. Draagbare apparaten die zich aan beweging aanpassen zonder functionaliteit te verliezen, kunnen grote veranderingen teweegbrengen. In de robotica zouden deze verbeteringen kunnen leiden tot wendbaardere en flexibelere machines, waardoor ze nauwkeuriger taken kunnen uitvoeren in verschillende omgevingen.
Het gebruik van vloeibare metaal druppels is een slimme aanpak. De onderzoekers maken optimaal gebruik van de natuurlijke gelaagdheid die ontstaat bij blootstelling aan ultraviolet licht. Deze methode versnelt niet alleen de productie, maar zorgt er ook voor dat de elektrische verbindingen tussen verschillende lagen sterk blijven.
De vooruitgang op dit gebied wijst op een toekomst waarin elektronica in stoffen wordt geïntegreerd, waardoor slimme kleding ontstaat die de gezondheid of de omgeving kan monitoren. Naarmate deze technologie verbetert, zou het in alledaagse apparaten kunnen worden toegepast, waardoor ze nuttiger worden zonder uiterlijk of gevoel te veranderen.
Het team van Virginia Tech leidt de ontwikkeling van innovatieve zachte materiaaltechnologieën, waardoor elektronica flexibeler, duurzamer en beter aanpasbaar wordt.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1038/s41928-024-01268-zen de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
Dong Hae Ho, Chenhao Hu, Ling Li, Michael D. Bartlett. Soft electronic vias and interconnects through rapid three-dimensional assembly of liquid metal microdroplets. Nature Electronics, 2024; DOI: 10.1038/s41928-024-01268-zDeel dit artikel