Жидкий металл — основа для эластичной и растягивающейся электроники

Электронные схемы являются достаточно хрупкими вещами, стоит только переусердствовать, ударяя, изгибая или перекручивая печатную плату электронного устройства, как она трескается и перестает функционировать. Такая же ситуация имеет место и по отношению к полупроводниковым чипам, которые в большинстве своем изготовлены из хрупкого кремния. Но для массы областей применения требуется наличие электроники, способной без потери функционирования растягиваться и принимать любые формы, это чувствительные покрытия для автоматизированных протезов, роботов, компоненты «электронной» одежды, носимые игровые контроллеры и многое другое.

Поэтому исследователи из различных стран уже достаточно давно работают в направлении создания гибкой и эластичной электроники, реализуемой, порой, при помощи достаточно нетрадиционных решений. И недавно исследователям из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL) удалось использовать для этого жидкий металл. При помощи сплава золота и галлия исследователи изготовили нечто наподобие электронной печатной платы, которая может быть растянута в четыре раза по отношению к ее изначальному размеру.

Выбор ученых на сплав галлия и золота далеко не случаен. Галлий известен тем, что он имеет хорошие электропроводящие свойства и способен находиться в жидком расплавленном состоянии при комнатной температуре. А золото имеет высокую стойкость к окислению и выступает в данном случае в роли защитного компонента жидкометаллических проводников.

«Мы можем с ходу придумать массу областей применения для нашего изобретения» — рассказывает Адриан Мишо (Hadrien Michaud), один из исследователей, — «При помощи такой технологии мы можем создавать электронные устройства с формой любого уровня сложности, устройства, части которых будут двигаться друг относительно друга во время работы, и устройства, которые смогут динамически изменять свою форму, подстраиваясь под особенности выполняемой ими в данный момент работы».

На приведенном ниже видеоролике демонстрируются возможности гибких электронных устройств, эластичность которых сопоставима с эластичностью резины. А во время испытаний жидкометаллические проводники без разрыва и прочих деформаций выдерживали порядка миллионов циклов растяжения-сжатия.