Stříbrná elektronika půjde tahat jako pružina

Vědci z North Carolina State University připravili nový typ vodivého a pružného materiálu pomocí stříbrných nanodrátků. Výsledkem může být mobil nebo jiné zařízení, které by šlo stlačovat a roztahovat.

Stříbrná elektronika půjde tahat jako pružina


Současná elektronika, displeje, e-papír a další výrobky, bývají ohebné nebo se dají dokonce rolovat a překládat. Nicméně displej, který bychom si na cestě stáhli do dlaně a doma před promítání roztáhli na půl stěny – to by byla nesporně další inovace. Ne snad, že bychom dnes takto pružné (tj. obrovskou deformaci umožňující) materiály neměli k dispozici, jenže to až dosud šlo málo dohromady s vodivostí; v nejlepším případě při tom zatím docházelo k výrazné ztrátě výkonu, která navíc není vratná.


Potenciální přínos se nové technologie se ale zdaleka neomezuje na spotřební elektroniku. Různá zařízení nebo i lidské tělo by se daly vybavovat pružnou kůží. Robotické systémy by pak mohly s takto potaženým materiálem manipulovat bez rizika, že se při tom předmět poláme.
Nový materiál vyvinuli Zhu Yong a Feng Xu, specialisté na mechanické a letecké inženýrství. Stříbro bylo zvoleno nepříliš překvapivě proto, že se jedná o dobrý vodič. Stříbrné drátky pak byly zality do polymeru, který je odpovědný za samotnou stlačitelnost. Vypadá to jednoduše a ani výrobní postup prý není složitý. Stříbrné drátky se umístí na křemíkový substrát a nalije se na něm roztavený polymer. Ten nanodrátky obalí a pak se nechá ztuhnout. Přitom údajně nemá ani dojít k narušení specifické struktury nanodrátků – jejich vzor lze na počátku procesu na křemíkovou matrici třeba i vytisknout.
Nezvyklé vlastnosti kompozitu mají být výsledkem toho, že po odlepení z křemíkového substrátu je materiál dočasně vystaven tlaku. Na straně obsahující nanodrátky se vytvoří vlnky, druhá strana zůstane rovná. Zvlněný povrch lze pak dále roztahovat i stlačovat, aniž by se při tom snižovala vodivost stříbrných vláken. Zvlněný tvar materiálu totiž údajně umožňuje zůstat drátkům vůči sobě ve stejné poloze bez ohledu na deformaci materiálu jako takového (poznámka: tohle je trochu těžké si představit). Prototyp zatím umožňoval změny velikosti až o 50 %.
Nový materiál navíc umožňuje deformaci a mechanickou zátěž opakovaně. Dřívější pokusy o podobnou funkčnost měly nejčastěji podobu vodivé vrstvy na povrchu pružného materiálu. Při opakovaném mechanickém zatížení se pak různě „lámala" a její stabilitu ohrožovalo i obyčejné povrchové otření.
Výsledky výzkumu byly publikovány v časopisu Advanced Materials.

Zdroj: Phys.org

Úvodní foto: © Tombaky - Fotolia.com










Komentáře