Các nhà khoa học Mỹ vừa tạo ra mạch điện tử có thể co giãn như cao su. Những sợi linh hoạt này sẽ được sử dụng để sản xuất thiết bị điện tử gọn nhẹ hoặc dây thần kinh nhân tạo có thể uốn cong bên trong cơ thể.
|
| Dây dẫn bằng vàng bọc polymer (trên) và dây dẫn bị kéo giãn. |
Dây dẫn thẳng thường gãy nếu bị kéo giãn. Tuy nhiên, có thể dễ dàng uốn cong chúng. Christopher Chen và đồng nghiệp thuộc ĐH Johns Hopkins, Baltimore, Mỹ, đã quyết định sử dụng mẹo này để tạo dây dẫn co giãn. Thay vì làm cho các dây vàng biến thành những lò xo xoắn, họ làm cho chúng có hình dao động, dẹt, giống như một dòng sông uốn khúc. Họ tạo ra chúng bằng cách mạ điện vàng lên một tấm bạc, bọc dây vàng bằng polymer đàn hồi rồi cạo bỏ bạc.
Sau đó, các nhà nghiên cứu chuốt dây để tránh oằn và gãy ở đỉnh dao động. Các sợi dây nhỏ khó gãy hơn dây to. Vì vậy, dòng điện được truyền đi trong các dây mảnh, song song chứ không phải dây lớn. Những sợi dây ngoằn ngoèo hoạt động tốt hơn dây rộng. Nhóm của Chen thu được kết quả tốt nhất từ một loạt các dây dẫn mảnh, song song. Trông chúng giống như một lát cắt qua những tấm tôn múi. Dây dẫn co giãn nhỏ hơn 20 lần so với tóc người và có thể bị kéo giãn thêm 50% chiều dài ban đầu mà không mất tính dẫn điện. Nếu không bị kéo giãn quá điểm gãy, các nhà nghiên cứu ước tính dây dẫn có thể chịu đựng hàng nghìn chu kỳ co giãn.
Những loại dây như thế này có thể được dệt thành quần áo thể thao đàn hồi cũng như nối các thiết bị cảm biến giám sát thành tích của vận động viên. Các điện cực đàn hồi được làm từ vật liệu thích ứng về mặt sinh học có thể được gắn vào tim để giám sát các vấn đề sắp xảy ra. Ông Chen cho biết thiết bị điện tử linh hoạt cũng có thể tạo ra các cây kim đặc biệt, an toàn và đáng tin cậy hơn so với kim hiện được sử dụng trong não của bệnh nhân Parkinson.
Còn có nhiều ứng dụng khác nữa. Ông Chen cho biết: ''Chúng tôi nói đùa về việc sản xuất các thiết bị điện tử mà bạn có thể ném vào tường. Thay vì bị vỡ, chúng sẽ bật lại vào người bạn. Tuy nhiên, chúng tôi không biết điều đó có thể xảy ra hay không''.
Các thiết bị điện tử truyền thống làm bằng kim loại hoặc silicon thường bị hỏng khi bị xoắn mạnh hoặc kéo giãn. Thiết bị điện tử mềm dẻo trước đây có xu hướng bị gãy nếu bị biến dạng quá nhiều. Cách thông thường để tạo ra dây dẫn điện có thể co giãn là gắn các phân tử kim loại vào một loại polymer mềm dẻo. Tuy nhiên, những hạt kim loại này có xu hướng tách ra khi polymer bị kéo giãn, làm giảm tính dẫn điện.
|