Denna elektronmikroskopbild visar små nanopartiklar av vismutferrit inbäddade i en polymerfilm. Filmen förstärker de unika elektriska och magnetiska egenskaperna hos vismutferrit och bevarar dessa egenskaper även när de böjs. Upphovsman:YoungPak Lee/ Hanyang University
Elektroniska enheter har krympt snabbt under de senaste decennierna, men de flesta förblir lika styva som samma typ av enheter var på 1950 -talet - en nackdel om du vill linda telefonen runt handleden när du går en joggingtur eller viker din dator så att den passar i en ficka. Forskare från Sydkorea har tagit ett nytt steg mot mer böjbara enheter genom att tillverka en tunn film som behåller sina användbara elektriska och magnetiska egenskaper även när de är mycket böjda. Forskarna beskriver filmen i en artikel publicerad i tidskriften Tillämpad fysikbokstäver .
Flexibel elektronik har varit svår att tillverka eftersom många material med användbara elektroniska egenskaper tenderar att vara styva. Forskare har löst detta problem genom att ta små bitar av material som kisel och bädda in dem i flexibel plast.
Ett team av fysiker och ingenjörer från Sydkorea tog samma tillvägagångssätt med vismutferrit (BiFeO3) - ett av de mest lovande materialen vars elektroniska egenskaper kan styras av ett magnetfält, och vice versa. Sådana material kallas multiferroics och lockar intresse för applikationer som energieffektivt, omedelbar beräkning.
Forskarna syntetiserade nanopartiklar av vismutferrit och blandade dem till en polymerlösning. Lösningen torkades i en serie steg vid ökande temperaturer för att ge en tunn, flexibel film.
När forskarna testade filmens elektriska och magnetiska egenskaper fann de att deras nya material gjorde mycket mer än att bevara de användbara egenskaperna hos bulkvismutferrit - det gjorde dem faktiskt bättre. Och de förbättrade egenskaperna förblev även när filmen var böjd till en cylindrisk form.
"Bulkvismutferrit har avgörande problem för vissa applikationer, såsom en hög läckström som hindrar de starka elektriska egenskaperna, "sa YoungPak Lee, professor vid Hanyang University i Seoul, Sydkorea. Blandning av nanopartiklar av vismutferrit till en polymer förbättrade strömläckageproblemet, han sa, och gav också filmen flexibel, töjbara egenskaper.
Flexibel multiferrorik kan möjliggöra nya bärbara enheter som hälsoövervakningsutrustning eller virtual reality -klädsel, Sa Lee. Multiferroriska material kan användas i hög densitet, energieffektivt minne och switchar i sådana enheter, han sa.
Innan de nya filmerna gör sin debut inom bärbar teknik, forskarna arbetar med att ytterligare förbättra sina multiferroiska egenskaper, samt utforska ännu mer flexibla material.