Многие компании-производители бытовой электроники часто заявляют и демонстрируют экспериментальные прототипы устройств с гибким жидкокристаллическим дисплеем. Эти устройства обладают очень скромной цветопередачей, скоростью отклика и другими характеристиками.
Одним из ограничений в деле развития гибкой электроники являются металлические электроды, соединяющие фрагменты полупроводников и ломающиеся при чрезмерном растягивании или сгибании.
Группа физиков под руководством Сокву Чона (Seokwoo Jeon) из Корейского института передовой науки и технологий в городе Тэджон решила проблему поиска подходящих электродов, изучая поведение трехмерной сетки из полых сосудов в тонком слое полимера, заполненных жидким металлическим сплавом.
Гибкие электроды Чона и его коллег изготавливаются следующим образом. Сначала ученые подготовили специальную форму из куска твердого пластика, вырезав нужные части при помощи источника ультрафиолетового излучения и оптического «трафарета». Затем они залили шаблон раствором полидиметилоксана (ПДМС) – полимера из кислорода, кремния и углеводородных хвостов. В зависимости от количества индивидуальных элементов в полимерной цепочке, данное вещество может быть густой жидкостью или сверхтягучей смолой.
После застывания полимера физики извлекли конструкцию из шаблона, растворив его при помощи щелочи – гидроксида калия. В результате этого в растворе осталась тонкая пленка из ПДМС, на поверхности которой находится сетка из полых микро-каналов. Чон и его коллеги склеили две пленки и заполнили эти каналы жидким металлом – сплавом индия и галлия, существующим в виде жидкости при температурах выше 15 градусов Цельсия.
Такая конструкция способна растягиваться и сжиматься в два раза, великолепно проводит электрический ток, не меняя свою проводимость при растягивании и сжатии.
Ученые проверили свое изобретение в действии, подключив к гибкой сетке электродов несколько светодиодов. В частности, при подключении батареи источники света горели ярким и ровным светом, несмотря на растягивания и сгибания устройства.
По словам исследователей, такие проводники могут применяться для производства гибких дисплеев и других электронных компонентов в ближайшем будущем.
