::: reklama@pbprog.kz
::: editor@pbprog.kz
::: webmaster@pbprog.kz
Разработан метол создания электронных схем непосредственно внутри мягких, моющихся волокон
Электронные устройства больше не ограничиваются традиционными системами с экраном, клавиатурой и вычислительными компонентами. В последние десятилетия некоторые инженеры-электронщики разрабатывают тонкие электронные волокна, которые можно использовать для создания носимых устройств или гибких датчиков для роботов.
Несмотря на свой потенциал, электронные волокна сложно надежно собрать в компоненты или устройства для конкретных целей. В статье, опубликованной в Nature Electronics, исследователи из Университета Дунхуа в Китае представили новый метод производства, позволяющий создавать настраиваемые схемы непосредственно внутри электронных волокон.
Метод производства, предложенный исследователями, работает путем тщательного контроля потоков различных материалов для создания схем внутри электронных волокон по мере их прядения. Команда использует небольшое устройство с пятью крошечными каналами для смешивания жидких смесей функциональных материалов с эластичным термопластичным полиуретаном (TPU), эластичным пластиком, который удерживает их вместе при комнатной температуре.
«Используя пятиканальный микрожидкостный чип в мягких жидкофазных условиях окружающей среды, матрица из ТПУ содержит проводящие, диэлектрические, люминесцентные или полупроводниковые составы», — объясняют исследователи, -По поперечному сечению волокна материалы наносятся слоями для создания устройств в радиальном направлении; по длине волокна динамическое переключение и настройка потоков кодирует, где устройства запускаются, останавливаются и подключаются в осевом направлении. Это позволяет выполнять укладку материала, изготовление устройства и монтаж электрической цепи одновременно в рамках одного этапа непрерывного прядения».
Чтобы продемонстрировать свою производственную стратегию, исследователи использовали ее для создания волокон, которые излучают свет, обрабатывают электрические сигналы, выполняют простые логические операции и обнаруживают близлежащие объекты, не прикасаясь к ним. Они также объединили различные модули на основе оптоволокна в рабочие схемы, включая регулируемые фильтры, которые выделяют части электрического сигнала, и инверторы, электрические схемы, которые переключают логический вход от 0 до 1 или от 1 до 0.
Производственный подход, предложенный командой, может способствовать разработке надежных компонентов и устройств на основе электронных волокон. В ходе первоначальных испытаний он доказал свою эффективность при интеграции компонентов с различными электронными функциями в схемы внутри одного волокна.