Тонкоплівкова електроніка. У Японії створили пристрої, що самі з'єднуються та роз'єднуються

Про це повідомляє Interesting Engineering.

Більшість гнучких пристроїв сьогодні виготовляють як фіксовані одноблокові системи. Команда з Кюсю пішла іншим шляхом і навчила окремі тонкоплівкові модулі рухатися, приєднуватися один до одного та працювати разом. Ключовою стала розробка електромеханічного стикувального механізму, який з'єднує та роз'єднує модулі за потреби.

«Наша група вже певний час розробляє кінетичну електроніку — тонкоплівкові пристрої з актуаторами та схемами, щоб вони могли рухатися, приєднуватися й працювати разом», — розповів Фуміхіро Сасса, доцент факультету інформатики та електротехніки Університету Кюсю.

Електричні схеми пристрою поєднали зі спеціальним шаром-актуатором із двох пластиків — поліпропілену та полііміду. Коли вбудований золотий мікронагрівач розігріває плівку, ці пластики розширюються з різною швидкістю, і модуль згинається на команду.

«Ми розробили кілька різних варіантів методів стикування. Наприклад, один може утворити петлю й зачепитися за інший. Інший має схоже на кіготь кріплення, яке фіксується на іншому пристрої й лишається зафіксованим навіть після вимкнення живлення», — додає Сасса.

Система працює на низькій напрузі від 5 до 12 В. Механізм-зонд деформується на 10 мм за потужності 1,1 Вт під час стикування. Окремий модуль роз'єднання споживає в середньому лише 0,43 Вт і водночас утримує зусилля до 6,1 мН. З'єднання лишається замкненим і безперервним навіть при повністю вимкненому живленні.

Технологія поки що на ранній стадії, але сфер її застосування чимало. Медичні сенсори могли б змінювати форму для відстеження різних життєвих показників, м’які роботи — стискатися, щоб пролазити крізь вузькі щілини, а пошкоджені схеми — зшивати самі себе.

Результати експерименту опублікували в журналі Flexible Electronics.