Flexibla kretsar har blivit en mycket önskvärd vara inom modern teknik, med tillämpningar inom bioteknik, elektronik, bildskärmar och skärmar, vara av särskild betydelse. Ett nytt papper författat av John F. Niven, Institutionen för fysik och astronomi, McMaster University, Hamilton, Ontario, publicerad i EPJ E , syftar till att förstå hur material som används i flexibel elektronik beter sig under stress och påfrestningar, särskilt, hur de rynkar och spänner.

Utformningen av flexibla kretsar innefattar i allmänhet ett tunt styvt täckskikt - en metallisk eller polymer film - placerad på ett tjockt flexibelt underlag - en mjuk och töjbar elastomer. Komprimering av detta styva täckskikt kan leda till lokal knäckning med ett sinusformat rynkningsmönster som gör att dess överflödiga ytarea kan rymmas av det komprimerade substratet.

När du designar biomedicinsk utrustning och bärbar elektronik, mekaniskt inducerad knäckning är den mest troliga mekanismen. Således, för sådana applikationer, Det är viktigt att förstå mekanisk instabilitet och hur de beror på geometrin och materialegenskaperna hos de enskilda skikten. Det yttersta målet är att undvika förlust av bindning mellan lager och utveckling av tomrum.

Niven och hans kollegor genomförde ett experiment för att bestämma de geometriska parametrarna som dikterar hur ett fristående tvåskikt av film övergår till global eller lokal knäckning. Experimentet mätte också effekten av olika egenskaper hos täckfilmen och substratskikten, såsom deras relativa tjocklek. Spänning läggs på materialet-Elastosil-ark-biaxiellt genom att flytta de väl vidhäftade skikten i olika riktningar, samtidigt som materialets vinkelräta riktning lämnas fast.

Resultatet av teamets experiment var en kraftbalansmodell som tillåter forskare att bättre förstå beteendet hos sådana system eftersom tjockleksförhållandet mellan filmskiktet och substratet justeras, och kvantifiera mängden och arten av rynkor och knäckar i material som kan ligga till grund för nästa generations elektronik.