Criar pesquisadores Nanocoils Silicon Nova

Published on January 13, 2011 at 12:55 AM

Pesquisadores da North Carolina State University criaram o primeiro de bobinas de nanofios de silício sobre um substrato que pode ser esticada para mais do dobro do seu comprimento original, movendo-nos mais perto de incorporar stretchable dispositivos eletrônicos em roupas, implantáveis ​​de monitoração de dispositivos, e uma série de outras aplicações.

"A fim de criar eletrônica stretchable, você precisa colocar componentes eletrônicos em um substrato elástico, mas materiais eletrônicos eles tendem a ser rígidos e frágeis," diz o Dr. Yong Zhu, um dos pesquisadores que criaram a nova bobinas de nanofios e professor assistente de engenharia mecânica e aeroespacial na NC State. "Nossa idéia era criar materiais eletrônicos que podem ser adaptados em bobinas para melhorar a sua capacidade de estiramento sem prejudicar a funcionalidade elétrica dos materiais."

Zhu equipe de pesquisa criou o primeiro de bobinas de nanofios de silício sobre um substrato que pode ser esticada para mais do dobro do seu comprimento original, movendo-nos mais perto de desenvolver stretchable dispositivos eletrônicos.

Outros pesquisadores fizeram experiências com "flambagem" materiais eletrônicos em formas onduladas, que pode esticar muito parecido com o fole de um acordeão. No entanto, diz Zhu, as tensões máximas para estruturas ondulado ocorrem em posições localizadas - os picos e vales ¬ - sobre as ondas. Assim que a tensão de falha é atingido em uma das posições localizadas, toda a estrutura falha.

"Uma forma ideal para acomodar grandes deformações levaria a uma distribuição de tensão uniforme ao longo de todo o comprimento da estrutura - ¬ uma mola helicoidal é uma forma tal ideal," diz Zhu. "Como resultado, os materiais ondulado não pode chegar perto de grau de bobinas" de estiramento ". Zhu salienta que a forma da bobina é energeticamente favorável apenas para unidimensional estruturas, tais como fios.

Zhu equipe colocou um substrato de borracha sob pressão e usado níveis muito específico de radiação ultravioleta e ozônio para alterar suas propriedades mecânicas, e em seguida colocado nanofios de silício em cima do substrato. Os nanofios bobinas formadas após a libertação da tensão. Outros pesquisadores foram capazes de criar bobinas usando nanofios autônomo, mas até agora têm sido incapazes de integrar diretamente as bobinas sobre um substrato elástico.

Enquanto as propriedades das bobinas de novo 'mecânica lhes permitem ser esticado por cento 104 adicionais para além do seu comprimento original, o seu desempenho elétrico não pode conter de forma confiável para uma gama tão grande, possivelmente devido a fatores como a mudança resistência de contato ou o fracasso do eletrodo, Zhu diz. "Estamos trabalhando para melhorar a confiabilidade do desempenho elétrico quando as bobinas são esticados até o limite de sua capacidade de estiramento mecânico, que é provavelmente bem além de 100 por cento, de acordo com nossa análise."

Fonte: http://www.ncsu.edu/

Last Update: 7. October 2011 05:38

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