拥有广泛的医疗保健,能源和军用应用,可伸展的电子产品被尊重,以便它们压缩,扭曲和符合不均匀的表面而不会失去功能。
通过使用硅树脂如硅胶的弹性,使这些新兴技术采用模拟皮肤的方式移动。
这揭示了为什么平滑的Ecoflex,一种最多商业用来创造模具和电影面具和假肢的物质,是最突出的硅氧烷弹性体(橡胶状物质)。
在处理材料样本的同时,J.Mike Walker '66德克萨斯州A&M大学的机械工程系和Seunghyun Lee的研究生教授,助理教授博士,最近发现了一种新型骨折。
“我在可拉伸电子产品领域做了一些工作,所以我有很多材料,当我是一个邮政编码时。我们不得不在办公室存储样品,同样,我有一些人,因为我们将在一个我们最终未能的项目中使用它们。我是一个紧张的欺骗者,而我在玩它的时候,我注意到了一些奇怪的,“Pharr说。
这种奇怪性是Pharr和Lee在其最近的出版物中指的是“侧身和硅胶弹性体中的稳定裂缝繁殖”作为横向开裂。这种现象是当骨折从裂缝尖端分支并且垂直于原始撕裂延伸。
他们的调查结果不仅提供了对造成的新的新的视角,以及如何增加弹性体中的可拉伸性,而且还为更抗撕裂和抗断裂材料奠定基础。
“最初这种材料是同位素,其意味着它在各方面具有相同的性质。但是一旦你开始伸展它,你就会导致一些微观结构变化,使其在各个不同方向上的各向异性 - 不同的性质,“Pharr说。“通常,当人们思考给定材料的骨折时,它们不会考虑基于方向不同的裂缝抗性。”
然而,这种概念化对于可拉伸电子产品的创新和进步至关重要。
作为Pharr解释的,在装载时,具有切口的聚合物往往会从一端撕裂到另一端。然而,表现出侧面破裂的材料阻止骨折深化。相反,切口沿着弹性体的其余部分延伸,最终延伸,一旦伸展就足够了,看起来只有在物质表面的表面上只有一个小凹痕 - 否定来自原始裂缝的进一步威胁。
这允许弹性体的疏骨部分保持其承载和功能性,同时增加拉伸性。
通过调查如何逆转导致横向开裂的工程微观结构,研究人员可以利用与之相关的益处,并将应用方法开发给通常表现出这种骨折的材料。这将导致可拉伸电子器件中使用的非常薄的弹性体的薄层抗断裂性,以及更大的拉伸性 - 这两者都是这种技术的进步和未来可用性的关键。
“对我来说,这是科学的兴趣,”Pharr说。“这没期待。并看到一些我不期待的东西总是激发好奇心。(材料)实际上是坐在我的桌子的抽屉里,这一切都是通过游戏来启发。“
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