Elementul chimic care poate revoluționa tehnologia. Cu ajutorul lui pot apărea gadgeturi care-și schimbă forma și rigiditatea
0Specialiștii în domeniul tehnologiei au descoperit un nou tip de „cerneală electronică” care deschide drumul unei noi generații de dispozitive electronice. Cu ajutorul acestei descoperiri pot fi create gadgeturi care-și schimbă forma și rigiditatea în funcție de nevoi.
Aplicațiile bazate pe un element chimic realizat în laborator pot schimba total tehnologia existentă. Este vorba despre galiu, un element chimic care nu se găsește în natură, în forma sa elementară, dar este extras sub formă de săruri din minereurile de bauxită și zinc, fiind ulterior prelucrat în laborator. Oamenii de știință au valorificat proprietățile unice ale galiului și au creat o „cerneală electronică” capabilă de lucruri uimitoare. Cu ajutorul ei pot fi create circuite care pot să comute un dispozitiv de la starea rigidă la cea flexibilă atunci când este nevoie. Cu alte cuvinte am putea avea telefoane inteligente care, la nevoie, pot deveni flexibile.
Dispozitive de ultimă generație care-și schimbă forma și rigiditatea
Pe baza proprietăților galiului a fost dezvoltată această „cerneală electronică” care poate fi utilizată pentru a imprima circuite electronice capabile să comute între stări rigide și moi atunci când sunt încălzite. „Cerneala combină galiu, un metal solid la temperatura camerei, dar care se topește puțin sub temperatura corpului, cu un solvent pe bază de polimeri. Solventul pe bază de polimeri se descompune atunci când este încălzit ușor. Rezultatul este o substanță stabilă, imprimabilă, care devine conductivă după încălzire și își poate schimba rigiditatea în funcție de temperatură”, precizează cei de la „Livescience”, într-un articol publicat de Owen Hughes.
Această tehnologie ar putea deschide calea pentru dispozitive electronice de generație următoare care își schimbă forma sau rigiditatea. Acestea pot avea aplicații multiple, de la implanturi medicale care devin flexibile în interiorul corpului și până la robotică flexibilă cu diferite aplicații. „Acest lucru deschide noi posibilități pentru electronica personală, dispozitivele medicale și robotica viitorului”, a declarat într-un comunicat co-autorul studiului, Jae-Woong Jeong, profesor de inginerie electrică la Institutul Coreean de Știință și Tehnologie Avansată, citat de „Livescience”.
Electronica cu rigiditate variabilă, o nouă generație în tehnologie
Rezultatele cercetărilor au fost publicate în revista „Science Advances” și arată că totul a început odată cu studierea amănunțită a proprietăților galiului. Acesta se comportă diferit în forme lichide și solide și putea oferi răspunsuri în zona tehnologiei de nouă generație. Însă, era greu de utilizat pentru electronica imprimată din cauza tensiunii sale superficiale ridicate, dar și a tendinței de a se oxida atunci când este expus la aer. Problema a fost rezolvată, recent, de specialiști prin dezvoltarea unui proces de dispersare a particulelor microscopice de galiu într-o matrice polimerică, asemănătoare cernelii. Dispersarea a fost posibilă cu ajutorul unui solvent special.
„Când circuitul imprimat este încălzit ușor, solventul se descompune și creează un mediu ușor acid. Aceasta îndepărtează stratul de oxid de pe particulele de galiu, permițându-le să se topească și să se îmbine pentru a forma căi conductive”, spun cei de la „Livescience”. Cerneala care rezultă în urma acestui proces de îngemânare a galiului cu solventul în matricea polimerică poate fi utilizată pentru a imprima elemente de până la 50 de micrometri, adică mai subțiri decât firul de păr uman. Mai mult decât atât, cerneala are o proprietate incredibilă: poate alterna între duritatea plasticului și flexibilitatea cauciucului, după nevoie. Cea care face diferența între cele două stări, rigid sau flexibil, este temperatura.
Acestă cerneală minune poate deveni de peste 1400 de ori mai flexibilă atunci când este încălzită. Aplicațiile pot fi incredibile. De exemplu, poate apărea domeniul electronicii cu rigiditatea variabilă care duce la crearea de dispozitive flexibile și rigide în același timp, în funcție de nevoi. Imaginați-vă un laptop care poate deveni flexibil la o anumită temperatură pentru fi mai ușor de transportat. În momentul de față, echipa de cercetare a construit deja două dispozitive funcționale pe baza acestei tehnologii. Acestea au fost utilizate în domeniul medical. Este vorba despre un implant cerebral flexibil care rămânea rigid în timpul intervenției chirugicale pentru a fi introdus cu precizie (ca un card de memorie). Ulterior, dispozitivul se înmuia în interiorul creierului pentru a ajuta la reducerea iritației și inflamației. Această „cerneală electronică” va putea fi utilizată atât în domeniul serigrafiei, imersiei, dar și utilizată pentru imprimantele 3D.