大邱庆邦科技研究所 反复弯曲会以微小裂纹的形式对柔性导体造成不可修复的损坏
在灵活的电子设备进入我们的生活之前,开发经济有效的方法来解决这个问题是一个先决条件
信用:DGIST 柔性电子产品广泛商业化和应用的前景使得全世界的研究人员都在寻找提高其性能和耐用性的巧妙方法
从可穿戴智能设备到太阳能电池和健康传感器,柔性电子设备在工程上有很大的前景。不幸的是,柔性设备通常像看起来一样脆弱;弯曲等机械变形会导致微观裂纹的形成和扩展,最终导致器件失效
在最近的一项研究中,由大邱庆州科技学院的张载恩教授领导的研究小组发现了一种方法,可以大大提高薄膜柔性电极和晶体管的耐久性,而薄膜柔性电极和晶体管是电子学中的关键部件
方法很简单:取一个标准的柔性导电膜,用微米大小的锯齿形孔填充
研究人员实际上从土木工程中获得了灵感
张说
“我们碰巧路过一个建筑工地,看到了建筑中常用的带孔钢板
我们知道这些带孔的钢板是用来减轻压力的
我们认为这种方法也可能是微米世界的解决方案,基于这个想法,我们开始进行实验
在力学领域,“应力”一词指的是一种材料的粒子相互施加的力
外力会增加材料的应力,并会导致裂纹的形成
在规则的薄膜柔性导体中,弯曲时在随机位置形成裂纹
然而,如果柔性导体带有微米尺寸的孔阵列,材料的应力分布会发生变化,使得裂纹仅在孔边缘附近的特定点形成,并在短距离内传播
通过模拟和实验证明,这使得他们的柔性金属电极能够承受数千次弯曲运动
张教授说:“我们的设备能够保持高达300,000次弯曲循环的导电性,这意味着它们可以在10年内每天弯曲80次以上
「此外,与其他改善弹性电子装置耐用性的方法相比,建议的方法既便宜又容易采用,而且所用的设备已在显示行业使用
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