Töjbar elektronik representerar en lovande ny teknik för nästa generations bärbara enheter, enligt en recension publicerad i Vetenskap och teknik för avancerade material .

Tekniken har många möjliga tillämpningar för vård, energi och militären. Men det finns flera utmaningar i att hitta lämpliga material och tillverkningsmetoder. Den största utmaningen för att göra stretchbar elektronik är att varje komponent måste tåla att komprimeras, vriden och applicerad på ojämna ytor samtidigt som prestandan bibehålls, enligt granskningsförfattaren Wei Wu, materialvetare vid Wuhan University, Kina.

Många olika töjbara elektroniska komponenter utvecklas. Till exempel, billiga töjbara ledare och elektroder tillverkas av silver nanotrådar och grafen. Ett akut tekniskt problem är behovet av stretchbara energiomvandlings- och lagringsenheter, som batterier. Zinkbaserade batterier är lovande kandidater; dock, mer arbete krävs för att göra dem kommersiellt gångbara.

Ett alternativ till batterier är töjbara nanogeneratorer, som kan producera elektricitet från olika fritt tillgängliga vibrationer, som vind eller människokroppsrörelser. Sträckbara solceller kan också användas för att driva bärbara elektroniska enheter.

Genom att integrera flera töjbara komponenter, som temperatur, tryck- och elektrokemiska sensorer, det är möjligt att skapa ett material som liknar mänsklig hud som kan använda signaler från svett, tårar eller saliv i realtid, icke-invasiv hälsoövervakning, liksom för smarta proteser eller robotar med förbättrade känselförmågor. Dock, för närvarande, tillverkning av konstgjord hud förblir tidskrävande och komplex.

För närvarande finns det två huvudstrategier för tillverkning av töjbar elektronik. Det första är att använda material som är töjbara i sträck, som gummi, som tål stora deformationer. Dock, dessa material har begränsningar, såsom hög elektrisk resistans.

Den andra metoden är att göra icke-flexibla material töjbara med innovativ design. Till exempel, spröda halvledarmaterial som kisel kan odlas på en försträckt yta och sedan tillåtas komprimera, skapar böjande vågor. En annan strategi innebär att man kopplar samman 'öar' av styva ledande material med hjälp av flexibla sammankopplingar, såsom mjuka eller flytande metaller. Origami-inspirerade vikningstekniker kan användas för att göra vikbara elektroniska enheter. I framtiden, stretchbar elektronik kan förbättras med nya funktioner, såsom trådlös kommunikation, självladdning eller till och med självläkning.

Nästa steg efter laboratorietester är att få ut stretchbara elektroniska enheter på marknaden. Detta kräver billigare material och snabbare, skalbara tillverkningsmetoder, avslutar recensentförfattaren.