Мягкая электроника стала многослойной

22.08.2018

Мягкие печатные платы могут изменить наши представления об электронных устройствах. Гибкая и мягкая электроника позволит создать медицинские датчики, которые можно с комфортом носить на себе, совсем не боясь сломать. Но как скоро у нас появятся такие девайсы?

Различные исследовательские группы уже неоднократно демонстрировали опытные образцы мягкой электроники. Как правило, в таких случаях пытаются совместить существующие электронные компоненты с мягкой и прочной подложкой, или же пробуют создать новые гибкие транзисторы и микросхемы. Очередной шаг к выходу "электронно-мягких" технологий за стены лабораторий сделали сотрудники Калифорнийского университета в Сан-Диего. Они пошли по первому пути, внедрив микроскопические компоненты в подложки из эластомера - полимера с высокой эластичностью и вязкостью.

Однако в отличие от предыдущих попыток, на этот раз мягкую плату сделали многослойной. Раньше такое не получалось: основная сложность заключалась в том, что не удавалось создавать прочные электрические соединения между слоями. В обычных, твердых платах это уже давно не проблема, современные печатные платы могут иметь несколько десятков слоев, и мощность устройств можно наращивать, не меняя их размеров.

Чтобы создать мягкий "слоеный пирог", Чжэньлун Хуан (Zhenlong Huang) и его коллеги использовали лазерные технологии: в тончайших подложках из эластомера прожигали отверстия и затем заполняли их материалом-проводником. Внутри слоя компоненты соединяются с помощью гибких медных нитей, скрученных в спирали, которые авторы работы назвали "мостами"; всего слоев было четыре.

Мягкое устройство размером с монету удалось буквально нашпиговать функциями: в нем поместились модуль беспроводной связи и целый набор датчиков (акселерометр и др.). Мягкую плату крепили на шею, голову, руки, что позволяло снимать электроэнцефалограмму, следить за сердечным ритмом и дыханием. С помощью платы также можно было управлять рукой робота, отслеживая нервные импульсы в руке одного из исследователей: робот двигал "пальцами" и "кистью" вслед за человеком.

В дальнейшем в калифорнийской лаборатории намерены еще больше увеличить количество слоев. Возможно, благодаря этой технологии новые удивительные медицинские устройства и всевозможные подвижные и ловкие мягкие роботы появятся быстрее, чем мы думаем.

<< Назад: Самый долговечный сплав 22.08.2018

>> Вперед: Вирусы и водоросли могут быть причиной появления облаков 21.08.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Оптические системы сортировки и AI для черники и фруктов 14.02.2026

Каждый год потребители ожидают увидеть на прилавках свежие, ровные по размеру и цвету ягоды черники без признаков порчи или обезвоживания, при этом производители стремятся минимизировать потери и сохранить естественную привлекательность продукта. В эпоху растущих требований к качеству и дефицита квалифицированной рабочей силы традиционные методы сортировки фруктов уже не всегда справляются с задачей. Именно поэтому компании активно внедряют оптические сканеры в сочетании с искусственным интеллектом, способные анализировать ягоды с невероятной точностью и скоростью, сохраняя при этом их товарный вид. На выставке Fruit Logistica 2026 в Берлине компания Tomra Food презентовала свои последние достижения в области постуборочной обработки. Центральное место на стенде занимает совершенно новая оптическая сортировочная система, специально разработанная для свежей черники и предназначенная для использования непосредственно в упаковочных цехах. Эта машина охватывает весь путь ягод - от загруз ...>>

Монитор ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3 13.02.2026

Для многих поклонников компьютерных игр выбор монитора - это всегда поиск идеального баланса между потрясающей картинкой, молниеносной скоростью отклика и надежностью в длительных игровых сессиях. Технология QD-OLED уже несколько лет задает высокую планку качества изображения, предлагая глубокий черный цвет, яркие краски и практически мгновенную реакцию пикселей. Однако даже у самых продвинутых панелей оставались слабые места: уязвимость к царапинам, цветовые искажения под определенными углами и заметное отражение в освещенных помещениях. Компания ASUS решила серьезно улучшить ситуацию и представила третье поколение своего популярного 32-дюймового флагмана - ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3. В основе новинки лежит современная 32-дюймовая QD-OLED панель с разрешением 4K (3840 x 2160 пикселей), которая обеспечивает невероятную детализацию и точность цветопередачи. Частота обновления достигает 240 Гц, что делает картинку исключительно плавной даже в самых динамичных сценах шутеров или ...>>

Случайная новость из Архива Гибридный генератор для энергии днем и ночью 28.11.2024 Главная проблема солнечной энергетики - невозможность выработки энергии в темное время суток. Исследователи из Малайзийского университета мультимедиа предложили новое решение: гибридную систему, объединяющую фотоэлектрические солнечные панели (PV) с термоэлектрическими генераторами (TEG). Днем солнечные панели вырабатывают энергию традиционным способом, преобразуя солнечный свет в электричество. Ночью же в дело вступает термоэлектрический генератор, использующий разность температур между поверхностью панели и окружающей средой. Этот процесс, известный как радиационное охлаждение, позволяет системе вырабатывать электроэнергию даже в отсутствие солнца. Для проверки эффективности системы исследователи провели серию экспериментов с различными размерами TEG. Были протестированы элементы размером 3x3 см, 4x4 см и два соединенных последовательно TEG 4x4 см. TEG 3x3 см при температурной разнице в 55 °C вырабатывал до 0,9 мВт мощности. TEG 4x4 см генерировал до 3,8 мВт. Два соединенных TEG 4x4 см достигали 7,7 мВт при тех же условиях. Максимальное напряжение и ток для каждого из размеров также увеличивались с ростом площади генераторов: Для 3x3 см пиковое напряжение составило 114,9 В, ток - 8,67 А. Для 4x4 см - 180,2 В и 21,5 А. Для двух TEG 4x4 см - 340,4 В и тот же ток в 21,5 А. Система обладает умеренной мощностью, подходящей для небольших бытовых приборов: зарядки телефонов, работы ноутбуков, светодиодного освещения и маршрутизаторов. На крыше площадью 140 м2 термоэлектрические генераторы могут дополнительно производить около 375 Вт энергии ночью. Разработка решает ключевую проблему солнечной энергетики - прекращение выработки энергии ночью. Такая гибридная система может стать незаменимой в районах, где доступ к электрической сети ограничен или дорогостоящ. Возможность масштабирования позволяет значительно увеличить объемы вырабатываемой ночью энергии при наличии достаточно большой площади установки. Новая гибридная технология, разработанная малайзийскими учеными, открывает перспективы для круглосуточной генерации возобновляемой энергии. Объединение солнечных панелей и термоэлектрических генераторов делает систему более универсальной и продуктивной, предоставляя энергию как днем, так и ночью. Это решение не только улучшит эффективность использования солнечной энергии, но и станет шагом к более устойчивому и энергобезопасному будущему.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026