高性能電子機器を「平面」から「立体」へ天津大学が新たな成果をもたらす見込み

回路は電子技術の基礎であり、現代科学技術の重要な一部である。消費電子から先端まできぐ、電子回路は製品の性能をほぼ直接決定した。そのため、関連技術の発展は通信、コンピュータ、医療など多くの業界の発展に影響を与えている。業界から非常に重視されている。
 

電子回路の重要な発展方向はフレキシブル電子技術である。
 

フレキシブル電子とは、簡単に言えば、有機または無機材料の電子デバイスをフレキシブル基板上に作製し、電子デバイスの曲げ、展開などのニーズを満たすために一定の変形能力を備えさせることである。現在の交差学科における研究の焦点の一つである。実際、フレキシブル電子は設計上高性能回路と一定の矛盾関係があり、そのため、フレキシブル電子の発展はそれほど速くない。現在では一部の分野で高性能フレキシブル回路基板や高性能センサの生産が実現されているが、「フレキシブル」をさらに向上させるのは容易ではない。特に、不規則なサーフェス上に高性能回路を製造することを実現することは、依然としてフレキシブルエレクトロニクス分野の難題である。現在、このような成果を実現する可能性がある技術、例えば高精度3 Dプリントなどは、コストが高く、効率が低く、良品率が低いという問題もある。そのため、高性能電子デバイスを「平面」から「立体」に向かわせることは、長期にわたって衰えない課題となっている。
 

最近、天津大学の新しい研究成果はこの問題に新たな解決策を提供しているようだ。
 

天津大学精密試験技術及び計器全国重点実験室の黄顕、国瑞チームは清華大学深セン国際大学院の汪鴻章チームと協力し、液体金属回路と熱可塑性フィルムに基づく「熱収縮製造戦略」を提案し、不規則な曲面で高性能回路を製造することが期待されている。
 

関連記事によると、研究チームは一般的な熱可塑性フィルムを基板に採用し、高い導電性と良好な流動性を持つ半液状金属材料を開発することで、熱収縮変形可能なフレキシブル電子回路を生産しようと試みている。半液状金属材料の「描画」の回路は、材料収縮中の回路破断の問題を効果的に回避し、熱可塑性フィルムと合わせて、70℃の温水または熱風処理を必要とし、描画された回路を立体表面に貼り合わせることができる。
 

特筆すべきは、実験によって実証された、全体の貼り合わせ過程はわずか約5秒で、しかも優れた耐久性を備えて、5000回の繰り返し曲げたりねじったりしても、その導電性能は依然として安定している。現在、チームはこのテクノロジーをロボット腕、頭にフィットする触覚センサーアレイをカスタマイズし、ロボットに敏感な「電子皮膚」を持たせ、知能ロボットが日常生活に溶け込むのを加速させるために効率的で低コストの触覚ソリューションを提案した。
 

将来的には、この技術はスマート農業分野、スマート医療分野などに深く入り込み、スマート都市建設、スマートセンサーマイクロナノ加工などの現代化プロジェクトに貢献することが期待されている。
 

現在、関連成果は『自然・電子工学』誌に発表されており、興味のある読者は自分で調べて学ぶことができる。
 

参考資料出所：天津大学新聞網