Elastisch silicium maakt buigbare elektronica mogelijk

De universiteit van Illinois in de Verenigde Staten heeft een nieuwe vorm van elastisch silicium ontwikkeld dat als basis kan dienen voor geïntegreerde elektronische schakelingen die op hoge snelheid werken. Het elastisch silicium bestaat uit smalle stroken dun silicium die gewoon op een normale wafer zitten. In deze smalle stroken kunnen met bestaande technieken elektronische schakelingen worden aangebracht. Hierna worden de repen met een speciale etstechniek van de wafer losgemaakt, waarna er een uitgestrekt rubber vel over het geheel wordt aangebracht. Als dit vel hierna wordt weggetrokken, neemt het de stroken mee, waarmee een elastische elektronische schakeling een feit is.

De onderzoekers van de universiteit hebben de techniek in de praktijk uitgetest. Uit de resultaten blijkt dat de snelheid van de aangebrachte diodes en transistors in de stroken niet onderdoet voor die in normaal silicium. Daarnaast kan het elastische silicium opgerekt en ingeduwd worden zonder dat dit een grote invloed heeft op de werking van de aangebrachte schakeling. Toepassingen voor het elastische silicium zijn er genoeg: het materiaal zou bijvoorbeeld kunnen dienen als een soort van huid voor robots met ingebouwde sensors. In de medische wereld zou het gebruikt kunnen worden voor biomedische sensors of kunstspieren.

Reacties (41)

Geweldig, zo zijn er eindelijk mogelijkheden om een stressbal en muis in 1 te maken, dat scheelt weer tijd

Serieus: waarom was dit eerder nog niet mogelijk dan?
Er zijn al ontelbaar veel toepassingen waar men dingen buigbaar/rekbaar maakt op deze manier (neem bijvoorbeeld de draad van een telefoon, die zijn vaak ook gekruld zodat ze uitgerekt kunnen worden)

Er zijn zeer veel dingen die al uitgevonden zijn of in een ver ontwikkelingsstadium zijn, waar wij niks of nauwelijks iets vanaf weten. De techniek is simpel weg niet bij te houden. Het reikt zo ver dat je 't overzicht gewoon verliest. Daarnaast lijken sommige dingen gewoon eenvoudiger te realiseren dan dat dat in werkelijkheid is. Vergeet ook niet dat er bijvoorbeeld hier op tweakers al aardig diep in technische details wordt getreden, maar ook niet altijd tot het diepste. Ook omgevingsfactoren worden vaak weggelaten.

je kan al wel een hoop te weten komen.
Maar dan moet je goed zoeken. Er zijn gelukkig ook nederlandstalige verzamelsites, (zoals neoweb) die zich richten op 'future technology'. Hebben sinds kort ook een RSS feed.
Maar dan nog weet je slechts een fractie van wat er allemaal in labjes wordt bedacht.

En silicium heeft bijna de zelfde electronenconfiguratie als koolstof. Is echt bijna hetzelfde.
En je weet wat we allemaal van koolstofketens maken! (we zijn zelf zelfs gemaakt uit dat spul)

Die gekrulde draden zijn alleen om ruimte te besparen: Immers ipv twee meter draad tussen de hoorn en het toestel is dat nu nog maar 70 cm lang (als voorbeeld, dit zijn geen werkelijke lengtes)! Dit scheelt enorm in je huiskamer of waar dan ook!

Echter: het nadeel van deze methode van gedraade kabels is dat je nooit beschikken kan over de volledige lengte! Probeer maar eens en voor je het weet schiet je toestel alle kanten op met alle gevolgen van dien! Een maat van mij had ooit zo'n gitaarkabel van 6 meter lengte maar voordat hij de 5 meter had bereikt trok hij zijn versterker al omver en daar sta je dan echt niet op te wachten!

Op zich is deze uitvinding best mooi, dit betekent dat je in speciale toepassingen, waar ruimtegebrek speelt, toch best nog wat kan doen, er zullen alleen ook keerijden aan zijn en die komen meestal pas als het te laat is aan het licht!

hoe zit het met wrijving en slijtage over lange tijd? ik kan me voorstellen dat je net als bij normale kabels na verloop van tijd gewoon een breuk krijgt, weg schakeling

Ik vraag het me af. Hoe dunner iets is, des te beter buigt het en des te slechter breekt het, toch?

dat is niet waar.. het geval breuk gaat over de vermoeiing van het materiaal. Voorbeeld: neem een paperclip, en buig die een aantal keer heen en weer.. Na verloop van tijd zal die breken, aka: vermoeiing. Doe dat met een heel dun elastiekje en je kan heeeeel lang doorgaan..

Daarnaast heeft blijvende vervorming, met als gevolg en oorzaak interne spanningen ook een bijdrage in het sneller breken van het product, voorbeeld: dezelfde paperclip, als je een keer heen buigt (ver buigen), zal het niet lukken om m weer precies hetzelfde terug te krijgen. Het metaal is blijvend vervormd. Dit draagt dus ook weer bij aan het naar beneden brengen van de vermoeiings sterkte.

Dit hele verhaal heeft als basisidee de interne spanningen.. kan het materiaal de interne spanningen aan, en zijn deze in het 'elastische deel' van de materiaal eigenschappen, dan kan je heel wat hebben. Voorbeeld: als je de paperclip constant blijft gebruiken voor een dun stapeltje papieren, gaat deze heeeel lang mee. Je komt niet over de maximale interne spanningen.

Hetzelde kan je toepassen op het silicium in het artikel. Zolang het buigen niet grotere spanningen in het materiaal geeft dan dat het materiaal toelaat, kan je er heel lang mee bewegen. Dit heeft echter ook weer een grens, en dat is (weer) de vermoeiing. In hoeverre de silicium last heeft van vermoeiing moet ik je schuldig blijven..

toevoeging: om nog wat op de dikte af te gaan: maakt niet uit. het is idd minder makkelijk te buigen als het dik is, maar dat heeft als enig voordeel dat je minder snel over de maximale interne spanningen komt. Daarom zijn sommige materialen dikker dan ze eigenlijk hoeven zijn om de spanningen aan te kunnen. Hier is dan een vermoeiingsberekening gedaan om zo het 'uithoudingsvermogen' mee te nemen in het ontwerp. Conclusie: dikte is niet van invloed op het wel of niet breken van het materiaal, anders dan dat het lastiger is. Als echter de interne spanningen boven het maximaal toelaatbaren komen, breekt het toch, al zal je er voor een dikker materiaal meer moeite voor moeten doen.

condooms met ingebouwde cmos sensor.

ik zie mogelijkheden!

Neehhhh.. Condooms met ingebouwde RFID..!

Ideaal voor de porno industrie! Kunne ze beter weten wanneer ze de cumshots moeten opnemen!

Mik er een Presscot op en je hebt de ultieme deken voor in de winter. en Webcam en WirelessLan zorgt ervoor dat de deken rood oplicht zodra je vrouw thuiskomt zodat je genoeg tijd hebt om die andere de kast in te duwen..enz enz.

Ook geweldig voor de helpdesk:
Meneer, ik heb een probleem, het nieuwe moederbord past niet in mijn oude kast.
- Oprollen en gewoon erin proppen beste man.

Cool. Kneedbare PC's

Dat is niet eens zo gek ver van de realiteit
nieuws: Buigbare, dunne en oplaadbare batterij ontwikkeld
nieuws: Philips: massaproductie oprolbare schermen in 2006

Wie krijgt het patent hiervoor? Als dat bij die Universiteit ligt word die (heel) rijk?

Psssss......

Denk aan Aral, Glare en de TUdelft L&R faculteit

SUN?
Stanford UNiversity?

hebben ze er dan niet (heel) veel geld ingepompt? dit is namelijk niet zo'n 'Mr. Obvious'-uitvinding als het ordenen van muziek op artiest en album

snel... vraag het patent aan op buigzame geleiders en je bent binnen!

Of juist niet, omdat er dus al aantoonbare prior art bestaat.

maar tegen die tijd ben je al weer jaren en een paar miljoenenschikkingen verder...
Probeer de VS eens zo ik zeggen...moet je toch bekend in d eoren klinken,, incluis de prior art.. wat dacht je van dubbel klikken?

Daarnaast kan het elastische silicium opgerekt en ingeduwd worden zonder dat dit een grote invloed heeft op de werking van de aangebrachte schakeling.

Kun je dan 130nm procédé chips gewoon naar 90nm knijpen?

Zal binnenkort druk worden bij de sportschool, alle tweakers gaan oefenen om hun procjes verder te kunnen overclocken door ze fijn te knijpen

Je snapt het niet he?

"Goh, leuk lijntjes me stippeltjes behang"

Niet drukken, maar rekken. Dan heb je meer voor minder...

En ik altijd maar denken dat ze de schakelingen steeds korter wilde maken

Dan speel je je game dalijk in je PC in plaats van aan je PC!

* 786562 k1n8fisher

Wellicht handig voor die opvouwbare beeldschermen van Philips?

Die bestaan al uit schakelngen op een polymeer. He eindresultaat is vergelijkbaar, alleen de productie methode niet.

Over een tijdje heb je mp3spelers die na je broekzak vormen..

ja, blijven ze net als kauwgom in je broekzak plakken

is net als bij elastiek, hoe beter de kwaliteit hoe langer het meegaat
hoop alleen dat ze dit zo uitpersen dat je het aardig kan oprekken en niet gelijk je robot een nieuw likje silicium nodig heeft