在过去的几十年里,电子工程师们创造了各种形状和越来越复杂的设计设备。然而,这些设备在被压缩或折叠后往往会留下永久性的皱纹或损坏。不过,亚洲大学和韩国其他研究所的研究人员最近推出了一种新的设计,用于开发可回收的电子产品。这种设计灵感来自蝴蝶在离开茧时展开翅膀的机制。
研究人员首先创造了一种具有可变刚度的复合材料,其硬度和柔软度可以控制,不需要额外的物质。这使得它有望开发出柔韧而坚固的电子产品,即使在它们被皱巴巴之后也不会出现皱纹。当电子设备被弄皱时,它所包含的形状记忆聚合物允许它折叠而不会出现永久性损坏。如果通过一系列银纳米线对这种材料施加热量,它就会发生转变并变得坚硬。这种变化有助于电子设备展开并恢复其原始的扁平形状,而不会出现任何永久性皱纹或损坏。
该研究小组提出的设计工作原理如下:当电子设备被弄皱时,它所包含的形状记忆聚合物允许它折叠而不会出现永久性损坏。如果通过一系列银纳米线对这种材料施加热量,它就会发生转变并变得坚硬。这种变化有助于电子设备展开并恢复其原始的扁平形状,而不会出现任何永久性皱纹或损坏。使用他们的设计制造的设备可以承受反复揉搓和展开,而不会失去功能。他们的设计还实现了高包装效率,允许将设备压缩到非常小的空间(如1毫升胶囊),然后扩展到原来的尺寸。
这种独特的设计有几个优点。首先,它允许用户根据自己的需要轻松调节设备的刚度。其次,它可以应用于触摸屏或显示器,它们可能在可穿戴技术和机器人技术中特别有用,因为它们具有改变形状的能力和柔韧性,使其适用于任何需要与人体交互的领域。此外,它还可用于为先进的医疗和工程应用创造自愈材料。
素材来源:DOI: 10.1038/s41928-023-01089-6
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