De skärmar och pekskärmar som används i nästa generations teknik kommer att kräva transparenta ledare som är mjuka, elastisk, och mycket stretchbar. Kredit:Soft Materials Laboratory, Carnegie Mellon University
Elektriskt ledande filmer som är optiskt transparenta har en central roll i ett stort antal elektroniktillämpningar, från pekskärmar och videodisplayer till solceller. Dessa ledare fungerar som osynliga elektroder för kretsledningar, beröringsavkänning, eller elektrisk laddningsuppsamling och är typiskt sammansatta av transparenta ledande oxider. Men, de har en svaghet.
De flesta transparenta ledare är mekaniskt styva. Sträckning av det oelastiska materialet gör att det går sönder och förlorar elektrisk funktionalitet. Denna oförmåga att stödja påfrestningar begränsar avsevärt rollen av dessa befintliga material för framväxande applikationer inom bärbara datorer, mjuk bioelektronik, och biologiskt inspirerad robotik. Skärmarna och pekskärmarna som används i denna nästa generations teknik kräver transparenta ledare som är mjuka, elastisk, och mycket töjbar.
Carnegie Mellon Universitys docent i maskinteknik Carmel Majidi och hans forskargrupp har utvecklat ledande tunna filmer som har den unika kombinationen av egenskaper som behövs för dessa nästa generations teknologier:hög elektrisk ledningsförmåga, visuell omärklighet, låg mekanisk styvhet, och hög elasticitet.
Med hjälp av en laserbaserad mikrotillverkningsteknik, laget uppnådde dessa egenskaper genom att belägga ytan på en tunn gummifilm med ett fint metallgaller (en eutektisk legering av gallium och indium, EgaIn) som är flytande vid rumstemperatur.
Resultaten publicerades i Avancerade material i en artikel med titeln "Visually imperceptible Liquid Metal Circuits for Transparent, Stretchable Electronics with Direct Laser Writing" av Chenfeng Pan, Kitty Kumar, Jianzhao Li, Eric J. Markvicka, Peter R. Herman, Carmel Majidi.
Majidi leder Integrated Soft Materials Laboratory vid Carnegie Mellon University.