Un nuevo mundo de electrónica flexible, flexible e incluso elástica está emergiendo de los laboratorios de investigación para abordar una amplia gama de usos que pueden cambiar el juego. La placa de circuito impreso rígida común está siendo reemplazada lentamente por una delgada cinta de alta resistencia y alta resistencia.electrónica de rendimiento: en los últimos años, un equipo de químicos y científicos de materiales ha comenzado a explorar aplicaciones militares en entornos hostiles para aviones, dispositivos explosivos e incluso para los propios combatientes.
Los investigadores proporcionarán una actualización sobre las últimas tecnologías, así como los planes de investigación futuros, en la 250ª Reunión y Exposición Nacional de la American Chemical Society ACS.
"Básicamente, estamos utilizando una tecnología híbrida que combina electrónica tradicional con electrónica flexible y de alto rendimiento y nuevas tecnologías de impresión 3-D", dice Benjamin J. Leever, Ph.D., que está en el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aéreaen la Base de la Fuerza Aérea Wright-Patterson. "En algunos casos, incorporamos 'tintas', que están basadas en metales, polímeros y materiales orgánicos, para unir el sistema electrónicamente. Con nuestra tecnología, podemos tomar un silicio ultradelgado integradocircuito, unos pocos cientos de nanómetros de grosor, y colóquelo en un material de sustrato flexible, flexible o incluso plegable, plástico ", dice.
El equipo de Wright-Patterson ha recurrido a las aleaciones líquidas de galio como material de interconexión eléctrica, dice Leever.inútil ", dice," el equipo ha podido reducir drásticamente los efectos de la oxidación mediante el uso de especies iónicas confinadas a las paredes de los canales microvasculares dentro de los sustratos flexibles ".
El resultado es un material delgado y plegable que permite que los circuitos se ajusten a espacios extremadamente estrechos e incluso se integren en superficies curvas complejas, como el ala de un avión o incluso la piel de una persona.
Leever explica que, en aplicaciones de aeronaves, el sistema híbrido flexible puede usarse para monitorear tensiones y tensiones y reportar esta información a través de antenas incrustadas en miniatura a los equipos de tierra o a un piloto. Los investigadores también están desarrollando el mismo enfoque para monitorear la salud de los pilotos.Esto implica un sistema biosensor que puede medir los latidos del corazón, los niveles de hidratación, el sudor, la temperatura y otros signos vitales a través de un circuito en miniatura. El sistema estaría integrado en un parche flexible y portátil e incluiría una antena para transmitir estas señales biométricas al piloto o unequipo de tierra. El parche "respirará", se doblará y se estirará, y proporcionará mediciones en tiempo real de métricas que indican fatiga o posibles problemas cognitivos, señala Leever.
Otra aplicación militar que persigue la Fuerza Aérea es el uso de un sistema híbrido flexible en bombas "bunker buster", que detonan después de penetrar profundamente en la tierra. Debido a la dureza del sistema, dice Leever, las pruebas iniciales sugieren que los circuitos flexibles podríanseguir siendo viable y podría detonar el arma después de sobrevivir al impacto inicial del contacto con el suelo después de ser arrojado desde un avión.
En el mundo civil, Leever prevé el uso de sistemas flexibles para monitorear las condiciones de los puentes y otros tipos de infraestructura en tiempo real. También señala las aplicaciones médicas, como la retroalimentación física para los atletas mientras hacen ejercicio y el monitoreo hospitalario en tiempo realpara cuidadores preocupados por los cambios en los signos vitales de un paciente. Este tipo de monitoreo prescinde de la necesidad de electrodos voluminosos y cables que normalmente están asociados con una estrecha vigilancia médica.
"En general, los militares tienen la ventaja de poder avanzar con una investigación de riesgo potencialmente mayor", explica. "Los inversores comerciales quieren una demostración clara antes de realizar una inversión. Los militares pueden buscar aplicaciones posiblemente transformadoras en etapas anteriores si nosotrosver un enfoque prometedor para realizar y avanzar el potencial revolucionario de una tecnología. Cuando tenemos éxito, el sector comercial se beneficia directamente ".
Leever agrega que el equipo de Wright-Patterson es parte de un recién creado Instituto de Innovación de Fabricación de Electrónica Híbrida Flexible liderado por el Departamento de Defensa, que fue anunciado por el presidente Barack Obama en diciembre pasado. Durante los próximos cinco años, se ofrecerán $ 75 millones enSubvenciones paralelas para estimular el desarrollo interno de la fabricación de productos electrónicos híbridos flexibles.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Sociedad Americana de Química . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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