סיבים אלקטרוניים נמתחים עם מתכת נוזלית

חוקרים ב-École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) פיתחו "סיב אלקטרוני" חדשני המוטבע בטיפות של סגסוגת מתכת נוזלית בטמפרטורת החדר, שנשאר מוליך בצורה אמינה גם כאשר הוא נמתח ליותר מפי עשרה מאורכו המקורי.

ההתקדמות מתרכזת בהטמעת מתכת נוזלית אינדיום-גליום לא רעילה לתוך מטריצת אלסטומר רכה, ולאחר מכן שימוש בתהליך ציור תרמי - המשמש בדרך כלל לסיבים אופטיים - כדי למשוך פריפורם גדול יותר לסיבים ארוכים ודקים.כאשר הסיב נמשך והחומר נמתח, המתכת הנוזלית נשברת לטיפות עדינות ומפעילה מסלולים מוליכים ספציפיים, מה שנותן לצוות שליטה עדינה על אילו אזורים בסיבים מוליכים ואילו לא.

בבדיקה, הסיב שמר על רגישות גבוהה גם כשהורחב ליותר מ-10× אורכו המקורי - התנהגויות שרבים מהמכשירים האלקטרוניים המתמתחים הקיימים מתקשים להשיג בגלל פשרות בין מוליכות, מתיחה ועמידות.כהוכחה לקונספט, הצוות שילב את הסיב בסד ברך רך.הסד עקבה אחר כיפוף ברכיים, הליכה במהלך ריצה, כפיפה וקפיצה - ושחזר בהצלחה זוויות תנועה בזמן אמת.

הצוות מסביר שלעבודה יש ​​פוטנציאל לקנה מידה ואינטגרציה: אלקטרוניקה קונבנציונלית נוטה להיות קשיחה, שבירה או מסורבלת, מה שמגביל את השימוש שלה בציוד לביש, רובוטיקה רכה וטקסטיל.לעומת זאת, ניתן להטמיע את הסיב החדש באופן עקרוני במטרים או אפילו קילומטרים של בד, מה שמציע מסלול לעבר בגדים חכמים, תותבות, עורות רובוטיים וטקסטיל לחישת תנועה.תרגום למוצרים מסחריים יביא אתגרים: ייצור בהיקפים גבוהים, הבטחת עמידות לטווח ארוך ושילוב בטקסטיל היומיומי אינם טריוויאליים.אבל המחקר הזה, שפורסם ב-Nature Electronics, מראה צעד קונקרטי לקראת אלקטרוניקה שנמתחת ממש עם המשתמש או המכונה.