Investigadores crean un nuevo Nanocoils silicio

Published on January 13, 2011 at 12:55 AM

Investigadores de la North Carolina State University han creado las primeras bobinas de nanocable de silicio sobre un sustrato que se puede estirar a más del doble de su longitud original, acercándonos a la incorporación de dispositivos electrónicos elásticos en la ropa, los dispositivos implantables de vigilancia de la salud, y una serie de otras aplicaciones.

"Con el fin de crear electrónica estirable, es necesario poner la electrónica en un sustrato elástico, pero los materiales electrónicos en sí mismos tienden a ser rígidos y frágiles", dice el Dr. Yong Zhu, uno de los investigadores que crearon las bobinas de nanocables nuevos y profesor asistente de ingeniería mecánica y aeroespacial de la North Carolina State. "Nuestra idea era crear los materiales electrónicos que se pueden adaptar a las bobinas para mejorar su capacidad de estiramiento sin perjudicar la funcionalidad eléctrica de los materiales."

Equipo de investigación de Zhu ha creado las primeras bobinas de nanocable de silicio sobre un sustrato que se puede estirar a más del doble de su longitud original, acercándonos al desarrollo de dispositivos electrónicos elástico.

Otros investigadores han experimentado con el "pandeo" de materiales electrónicos en formas onduladas, que se puede estirar tanto como el fuelle de un acordeón. Sin embargo, Zhu dice, los esfuerzos máximos de formas onduladas se producen en las posiciones localizadas - los picos y valles ¬ - sobre las olas. Tan pronto como la tensión de error es alcanzada en uno de los puestos localizados, toda la estructura falla.

"Una forma ideal para dar cabida a una gran deformación daría lugar a una distribución uniforme de la tensión a lo largo de toda la longitud de la estructura - ¬ un resorte en espiral es una forma ideal de tal", dice Zhu. "Como resultado, los materiales ondulado no puede acercarse a la obtención de las bobinas 'de estiramiento". Zhu señala que la forma de bobina es energéticamente favorable sólo para una dimensiones de estructuras, tales como alambres.

Equipo de Zhu poner un sustrato de caucho bajo tensión y se utiliza un nivel muy específico de la radiación ultravioleta y ozono para cambiar sus propiedades mecánicas, y luego se colocan los nanocables de silicio en la parte superior del sustrato. Los nanocables de forma bobinas tras la liberación de la tensión. Otros investigadores han sido capaces de crear las bobinas utilizando nanocables independiente, pero hasta ahora han sido incapaces de integrar directamente las bobinas en un sustrato elástico.

Mientras que las propiedades de las bobinas nueva mecánica de permitir que se extendió un adicional de 104 por ciento más allá de su longitud original, su rendimiento eléctrico no puede mantener de forma fiable a una gama tan grande, posiblemente debido a factores como el cambio de resistencia de contacto o el fracaso de los electrodos, Zhu dice. "Estamos trabajando para mejorar la fiabilidad de las prestaciones eléctricas cuando las bobinas están al límite de su capacidad de estiramiento mecánico, lo cual es probable que más allá de 100 por ciento, de acuerdo con nuestro análisis."

Fuente: http://www.ncsu.edu/

Last Update: 30. October 2011 02:11

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