مدارهای نامرئی و قابل کشش در فناوری‌های آینده

فیلم‌های هدایت الکتریکی شفاف نقش مهمی در طیف وسیعی از کاربردهای الکترونیکی، صفحه نمایش لمسی و نمایشگرهای تصویری تا فتوولتائیک‌ها دارند. این هدایت‌کننده‌ها به عنوان الکترود نامرئی در سیم‌کشی مدار، حسگر لمسی یا ذخیره شارژ الکتریکی عمل می‌کنند و معمولا از اکسیدهای رسانای شفاف تشکیل شده‌اند، اما مشکل آنها ضعیف بودن است.

  به گزارش ایسنا و به نقل از فیز، بیشترین هدایت‎کننده‌های شفاف مکانیکی هستند و کشش مواد غیر الاستیک موجب جدا شدن آنها و از دست دادن عملکرد الکتریکی می‌شود. این مشکل تا حد زیادی نقش این مواد را در برنامه‌های در حال ظهور از جمله محاسبات پوشیدنی، بیوالکتریک نرم و رباتیک الهام گرفته از زیست‌شناسی محدود می‌کند.

صفحه نمایش‌ها و صفحه‌های لمسی مورد استفاده در فناوری‌های نسل بعدی نیازمند شارژرهای شفاف نرم، الاستیک و با قابلیت کشش بالا هستند، به همین دلیل کارمل مجیدی کارشناس ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه کارنگی ملون و مدیر آزمایشگاه مواد نرم و گروه تحقیقاتی وی فیلم‌های نازک رسانایی ایجاد کردند که ترکیب منحصر به فردی از خواص مورد نیاز برای فناوری‌های نسل بعدی از جمله هدایت الکتریکی بالا، نامرئی بودن و انعطاف پذیری بالا دارند.

این گروه با استفاده از فناوری میکروفابریکیشن مبتنی بر لیزر فیلم لاستیکی نازک را با شبکه‌ای از فلز (آلیاژ یوتکتیک گالیم و اندیوم و EGaIn ) که در دمای اتاق مایع و خواص مورد نظر را دارند طراحی کردند.

برای اثبات کیفیت این طراحی سیستمی برای کنترل کیفیت هوا و میزان غلظت آلاینده‌ها با استفاده از صفحه نمایش مجهز به لنزهای تماسی الکترونیک ایجاد شد.

نتایج این تحقیق در نشریه Advanced Materials منتشر شده است.