Onderzoekers maken rekbare elektronische circuits

De Nature bericht dat Amerikaanse onderzoekers er in geslaagd zijn om rekbare elektronische circuits te ontwerpen. De circuits kunnen met vijftig procent uitgerekt worden zonder kapot te gaan en kunnen in de toekomst wellicht goed gebruikt worden in draagbare elektronica. Andere mogelijke toepassingen kunnen gezocht worden in de medische hoek waar het materiaal bijvoorbeeld ingezet zou kunnen worden als kunstmatige zenuw of als hartsensor.

De flexibele circuits zijn gemaakt van dunne draadjes goud met een diameter die twintig maal kleiner is dan die van een menselijke haar. De draadjes hebben de vorm van een kronkelende rivier en kunnen volgens de onderzoekers zonder problemen enkele duizenden keren uitgerekt worden. Voorheen werd rekbare elektronica gemaakt door metaaldeeltjes in een rubberachtige polymeer te stoppen, maar het probleem hierbij was dat de geleiding sterk afnam wanneer het materiaal opgerekt werd. Het uitrekken van het nieuwe type rekbare elektronica heeft geen negatieve invloed op de geleiding.

Reacties (41)

[procede]

Waarom gouden draden, of heeft goud minder last van vermoeiing dan b.v. koper?

[Verwijderd]

De enige reden is dat dergelijk dunne draadjes heel snel doorgeoxideerd zouden zijn als je ze niet van een edelmetaal maakt. En dan zou het ook niet meer werken.

Dat geld een beetje voor alle miniaturisering. Het wordt steeds kwetsbaarder hoe kleiner het wordt. Het gaat ook op voor chipfabrikage. Ze gebruiken voor militaire doeleinden of ruimtevaart ook geen 0.13µm chips.

Waarom de draadjes zo dun zijn is dat ze minder snel vermoeien. De spanning in de buitenste vezels neemt kwadratisch af met de diameter bij buiging. Vergelijk een staalkabel maar met een massieve staaf. 100 draden van 1mm² is buigzamer dan 1 staaf van 100 mm².

[JMS 450]

de reden dat men goud gebruikt is omdat goud een veel lagere weerstand heeft dan ijzer of koper.
Hierdoor zal het uitrekken minder uitmaken omdat de weerstand toch zo laag was dat de weerstand wijnig omhoog kan.

[Carbon]

de reden dat men goud gebruikt is omdat goud een veel lagere weerstand heed dan ijzer of koper.

Niet juist, koper heeft een lagere elektrische weerstand dan goud en zilver is de beste geleider.
Ik denk dat de keuze voor goud eerder te maken heeft met de chemische resistentie

[Verwijderd]

+ het feit dat goud zachter is dan koper, dus veel beter bestand tegen rekken etc....

[alexcj]

<edit> Oeps, je zin verkeerd geinterpreteerd.
Daarom commentaar maar weggehaald </edit>

[Verwijderd]

Reactie op deepep:

Zo eenvoudig zal het wel niet zijn. Dit zal waarschijnlijk alleen werken voor envoudige elektronica. Complexe hardware zoals een proc kan je hiermee nooit maken, als je hem dan buigt zou je contactjes met elkaar kunnen verbinden.. lijkt me niet gezond.

edit: reactie verkeerd

[Verwijderd]

goud heeft minder weerstand dan koper dus geleid beter...

sorry dubbel post

[Verwijderd]

Goud heeft geen last van oxidatie. Maar denk dat de voornaamste reden in het feit ligt dat goud zeer buigzaam is. Als de sporen zo dun zijn (20 maal dunner dan een haar) en je ze van koper zou maken, en je eenmaal rekt dat de sporen dan breken. omdat het goud in vorm van rimpels op de plaat ligt zullen deze bij uitrekken een rechtelijn vormen. Bij terug rekken rimpelt het weer op. Hiervoor moet het goud dus wel goed kunnen buigen. Goud kan dit, maar zilver en koper trekken dat gewoon niet.

[Verwijderd]

Goud is makkelijk te verwerken, doordat oxidatie geen grip heeft op goud zal rekken en krimpen niet voor isolatieproblemen zorgen omdat goud niet hoeft te worden geisoleerd tegen normale coroserende invloeden.Goud geleidt nl niet beter.Nl de soortelijke weerstand van koper is 0,0175 ,zilver 0,016 en goud 0,022.

[Ursamajor]

Zilveroxide geleidt nogsteeds het beste van de 3... Maarja, het gaat er inderdaad om dat goud een soort teflon onder de metalen is. Corodeert niet zodat de contactovergang altijd optimaal is. (is met zilveroxide weer anders vanwege de struktuur)

[Verwijderd]

Interessant maar waarom zijn er dan dure "Gold plated" kabels te koop?

[Verwijderd]

die metalen pluggen hebben last van oxidatie verschijnselen waardoor de geleiding afneemt (vooral dus aan de buitekant) Gold plated hebben hier geen last van. Ik vind het persoonlijk iets voor audiofielen want ik hoor het verschil niet

[Verwijderd]

dus jij hoort het verschil met krakende contacten niet?

Dat je lekker moet blijven draaien en WD40 spuiten tot ze eindelijk niet meer kraken? Nou, dan is een dun laagje goud echt wel te prefereren hoor.

[0rbit]

Die zijn er net als zoveel dingen voor audiofielen om geld uit de audiofiel te knijpen die meent het verschil te kunnen horen. (Gelukkig bestaan er blinde luistertests )

[deepep]

Kan je in de toekomst eindelijk je laptop in je achterzak proppen

[Verwijderd]

een buigbare accu en scherm zou dan ook wel handig zijn

[kakanox]

waarschijnlijk zijn een accu en een scherm buigbaar als ze voorzien worden van rekbare electronica. De L van LCD staat voor Liquid, dat weet ik alvast (goed he? ), en er zijn ook al van die buigbare schermen geloof ik, is ook al ergens een topic over op tweakers van een aantal maandjes geleden. Verder is een auto-accu op vloeistofbasis, maar in principe zou je ze moeten kunnen buigen als de buitenkant zacht was.. dus.. ga je gang

[boner]

dan kun je maar een paar duzend stappies nemen en is tie kapo...

[Verwijderd]

ik vraag me af hoe men timing ed kan garanderen, aangezien je dus niet weet hoe lang bepaalde stukken draad zullen zijn die naast elkaar liggen (paracitaire capaciteit). En wat te denken van andere (transistor) capaciteiten, gaan die veranderen tgv andere formaten?

[eehmmz, ff artikel gelezen...]

In het artikel heeft men het (als ik het goed heb gelezen) enkel over draden, dus dat de electronische circuits rekbaar zijn lijkt mij dus wat overdreven. Rekbare bedrading is dan dus wat accurater voor de kop van het artikel.

[Verwijderd]

Rekbare circuits zouden ook niet zo moeilijk te maken zijn. Gewoon die draden gebruiken om onderlinge componenten te verbinden. Mischien gaan ze zelfs rekbare componenten ontwikkelen.

edit:
Circuits zijn toch 'draden' op een printplaat?

[Verwijderd]

daar schuilt nu ook een probleem in denk ik. Transistors worden met bepaalde verhoudingen/formaten gemaakt. bv .3u bij .8u Dit geeft bepaalde eigenschappen aan die transistor. Als je dan dit oprekt tot .4*.8 is je opp. met 30%toegenomen. Welke invloed heeft dit op de vt (transistor parameter), of als je het kanaal van een fet langer maakt, wat gebeurt er dan? Ik denk dus dat op dit niveau bezien rekbare elektronica nog wel op zich zal wachten.

btw een transistor maakt men nog steeds van Si (en idd soms van plastic) maar iig niet van goud (zoals de bedrading die hier wordt besproken).

[kasper_vk]

Volgens mij is goud, behalve de genoemde voordelen, ook prettiger aangezien het zachter is dan koper.
Koper zal eerder breken wanneer je het onder spanning zet, terwijl goud redelijk goed te vervormen is zonder dat het breekt.

[DiSiLLUSiON]

Goud is een van de zachtste metalen die er zijn. Waarom denk je dat als je een gouden ring koopt, het nooit 100% goud is? Dan zou 'ie namelijk letterlijk van je vinger af druipen.

[Puppetmaster]

das ook weer een beetje overdreven he? goud is wel zacht, maar nog niet vloeibaar.
kwik wel overigens

[Master_duck]

ook nog dat koper stuger wordt als je het telkens buigt. dan zal deze dan gewoon breken na enkelen rekkingen

[THC]

Master Devil: Goud geleid slechter dan koper, maar beter dan koper-oxide. Daarom denk ik dat ze oa goud gebruiken. Als je zulke dunne draadjes hebt, en een paar moleculen koper, zijn koper oxide geworden wat amper geleid, is er een best groot percentage van de moleculen die slecht geleid.

Wat ik me afvraag, is waarom ze niet geleidend plastic gebruiken. Het wordt al steeds moeilijker om goud te vinden, we hebben geleidend plastic uitgevonden, dan moet de stap naar uitrekbaar geleidend plastic niet zo moeilijk zijn.

[PCSoldaat]

Ik heb hier nog een oude telefoon staan met een snoertje. ff gekeken: volgens mij kan ik 'm zo uitrekken dat 'ie 3 á 4 keer zo lang wordt én weer in z'n oude staat terugveert en dat is ietsje meer dan die hier genoemde revolutionaire ( ) 5%. DUS..... laat ik maar niks meer zeggen

[Verwijderd]

goud is gewoon mooier!