Тонкоплёночные модули с автономным соединением и разъединением

Исследователи разработали прототипы тонкоплёночных электронных модулей, способных автоматически соединяться и разъединяться друг с другом. Разработка относится к области гибкой электроники, которая находит применение в носимых датчиках, мягкой робототехнике и медицинских устройствах.

Исследователи сообщили, что большинство существующих устройств такого класса представляют собой стационарные цельные системы. Учёные в течение некоторого времени занималась разработкой кинетической электроники — тонкоплёночных устройств с приводами и схемами, позволяющими им перемещаться, присоединяться и функционировать совместно.

Ключевым моментом является конструкция привода. В прототипе привод и электрическая цепь интегрированы в одну тонкую плёнку. Слой привода состоит из полипропилена и полиимида, обладающих разными коэффициентами теплового расширения, то есть при нагревании они расширяются с разной скоростью. Использование плёнки с золотым микронагревателем позволяет нагревать её, заставляя изгибаться.

Было разработано несколько различных вариантов стыковки устройств. Например, одно может загибаться и цепляться за другое. У другого есть крепление в виде когтя, которое может зафиксироваться на другом устройстве и оставаться зафиксированным даже при отключении питания.

Подобные решения открывают новые возможности на стыке электроники и робототехники. Плёнки с интегрированными исполнительными механизмами не только сгибаются, но и являются модульными, а также могут активно соединяться и перестраивать свои функции.

Практическая реализация таких модулей требует соответствующей производственной базы.  Гибкие печатные платы обеспечивают совмещение подвижных элементов с электронными компонентами. При этом влагозащита печатных плат становится важной для эксплуатации в составе носимых и медицинских устройств, а функциональный контроль печатных плат позволяет проверять работоспособность модулей после каждого цикла соединения и разъединения.

По материалам https://russianelectronics.ru

Задать вопрос