Les chercheurs développent de nouveaux circuits de métal liquide pour des appareils portables flexibles et auto-réparateurs

Imaginez un patch de capteur sturdy et extensible pour surveiller l. a. rééducation des sufferers souffrant de blessures au coude ou au genou, ou un appareil transportable fiable et incassable qui mesure les activités cardiaques pendant l’entraînement pour prévenir des blessures potentiellement mortelles. Les inventions dans le domaine des applied sciences portables se limitent souvent aux circuits électroniques – généralement constitués de métaux conducteurs résistants ou susceptibles d’être endommagés – qui alimentent ces appareils intelligents.

Des chercheurs de l’Université nationale de Singapour (NUS) ont récemment créé un nouveau matériau superélastique, auto-cicatrisant et hautement conducteur, adapté aux circuits électroniques étirables. Cette avancée pourrait améliorer les performances des applied sciences portables, de l. a. robotique douce, des appareils intelligents, and so forth.

Le matériau nouvellement conçu, appelé conducteur bicouche liquide-solide (BiLiSC), peut s’étirer jusqu’à 22 fois sa longueur d’origine sans maintenir une baisse significative de sa conductivité électrique. Cette propriété électromécanique, jamais atteinte auparavant, améliore le confort et l’efficacité de l’interface homme-machine et ouvre un massive éventail de possibilités d’utilisation dans les dispositifs de santé portables et d’autres programs.

« Nous avons développé cette technologie en réponse au besoin de performances robustes, de fonctionnalités et de circuits « incassables » pour les appareils portables, robotiques et intelligents de nouvelle génération », a déclaré le professeur Lim Choi Teck, directeur de l’Institut NUS d’innovation et de technologie de l. a. santé et chief de l’équipe de recherche.

“Les circuits en métal liquide utilisant BiLiSC permettent à ces dispositifs de résister à des déformations importantes et même de s’auto-réparer pour garantir l’intégrité électronique et fonctionnelle.” Le professeur Lim et son équipe appartiennent également au département de génie biomédical de l. a. faculté de conception et d’ingénierie de l’université nationale de Singapour.

Un « supermatériau » versatile, auto-réparateur et conducteur

BiLiSC est une technologie passionnante, idéale pour une utilisation dans les appareils portables, qui devront prendre en compte l. a. forme du corps et les différents mouvements.

Il se compose de deux couches. Los angeles première couche est constituée de métal liquide pur auto-assemblé, qui peut fournir une conductivité élevée même sous haute pression, réduisant ainsi l. a. perte de puissance pendant l. a. transmission de puissance et l. a. perte de sign pendant l. a. transmission du sign.

Los angeles deuxième couche est un matériau composite contenant de fines particules de métal liquide et est succesful de se réparer après rupture. Lorsqu’une fissure ou une rupture se produit, le métal liquide s’écoulant de fines particules peut s’écouler dans l’espace, permettant au matériau de se guérir presque instantanément pour conserver sa conductivité élevée.

Pour garantir que l’innovation est commercialement viable, l’équipe NUS a trouvé un moyen de fabriquer BiLiSC de manière hautement évolutive et rentable.

Cette avancée technologique a été rapportée sur Matériaux avancés En novembre 2022.

Haute efficiency et multifonction

L’équipe de l’Université nationale de Singapour a démontré que BiLiSC peut être converti en divers composants électriques pour l’électronique transportable, tels que des capteurs de pression, des interconnexions, des radiateurs portables et des antennes portables pour les communications sans fil.

Lors d’expériences en laboratoire, un bras robotique utilisant des interconnexions était plus rapide à détecter et à réagir aux changements subtils de pression. De plus, le mouvement de flexion et de torsion du bras robotique n’a pas gêné l. a. transmission des signaux du capteur à l’unité de traitement du sign, par rapport à une autre liaison réalisée à l’aide d’un matériau non BiLiSC.

Suite à l. a. démonstration réussie de BiLiSC, l’équipe NUS travaille désormais sur l’innovation des matériaux et les processus de fabrication. Ils cherchent à concevoir une model améliorée de BiLiS pouvant être imprimée directement sans avoir recours à un modèle. Cela réduirait le coût et améliorerait l. a. précision de l. a. fabrication du BiLiSC.