Neuer Stoff ebnet Weg für Chip eingebettet Kleidung

André Studarts neuen flexible elektronischen Gewebe sieht aus wie ein durchscheinend Pflaster, außer wo das Pad auf einer Bandage wäre, gibt es ein blaues LED-Licht.

Studart demonstrierten die LED-Leiste für TechNewsDaily über Skype, von seinem Büro in der Schweiz. Er zog die Enden des Streifens voneinander entfernt, mehrmals seiner ursprünglichen Länge dehnen. Die LED, erstrecken nicht jedoch. In der Tat, ist nicht möglich.

Wenn es sogar 1 Prozent gedehnt hat, würde es brechen, Studart erklärt. "Es gibt einiges an Technik im Material, so dass Sie das elektronische Gerät schützen," sagte er.

Studart, ein Materialwissenschaftler bei der Technik Zürich und seine Kollegen diese Herausforderung durch die Schaffung dieses weichen, dehnbaren Materials, das steifen Teile, wie beispielsweise eine LED zu integrieren und verhindern, dass jene Teile dehnen kann gelöst.

Diese Hightech-Materialien konnte in Kleidung mit Elektronik, Sonnenkollektoren, die über jede Oberfläche erstrecken kann, und Smartphone- und Tablet-Bildschirmen, die Benutzer wie eine Zeitung aufrollen können gehen. Der Verbraucher kann die erste flexible Elektronik zeigen sich in den Regalen in fünf oder 10 Jahre, sagte Studart sehen.

Inneren inspiration

Es scheint nicht schwer zu halten einige Silizium-Chips auf ein Stück weiches Gewebe oder Plastikfolie. Die Herausforderung besteht in der Sicherstellung des elektronischen besetzte Stoffes bleibt stark nach ziehen und dehnen. Wann immer steif Stücke in einem weicheren Material integriert sind, neigt das Material rechts am Rand zwischen weichen und harten Rippen.

"Es ist wirklich eine interessante Materialien-Herausforderung", sagte Studart.

Studart und seine Kollegen haben einige ihrer Inspiration aus den Knochen und Muskeln des Körpers. Knochen sind hart und Muskeln sind weich und dehnbar, aber sie sind durch Material (Sehne), die Biegung widersteht zusammengehalten und zieht bei jeder Bewegung eine Person macht. [Siehe auch: künstliche Muskel ist 200-mal stärker als die reale Sache]

Sehnen bestehen aus Kollagen, einem weichen biologische Material ähnlich wie Gelatine, die unterschiedliche Mengen an kleinen mineralischen Thrombozyten in sich hat. Die Thrombozyten erstellen ein Kontinuum von Steifigkeit in der Sehne, die hilft, Ellenbogen Biegungen und Zehen wackeln zu widerstehen.

Studart des klaren, gummiartige, LED-Schutz Material besteht auch aus einem weichen Material Basis, genannt Polyurethan, mit unterschiedlichen Mengen von Blutplättchen daran, die ein Kontinuum zu erstellen.

"Die sehr wichtige Konzept, das wir aus der Natur haben die Tatsache, dass Sie dieses Gefälle in das Material", sagte er.

In einer offiziellen Studie festgestellt Studart und seine Kollegen, dass ihre Sehne inspirierte Material in eine Richtung zu vier und eine Hälfte Zeit seiner ursprünglichen Länge dehnen, ohne eingebettete Chips stören kann.

Arbeit vor uns liegt

Studart hat noch viel zu tun bevor dehnbar elektronische Stoffe zuverlässig genug für den täglichen Gebrauch sind. Er muss noch das Material in alle Richtungen, nicht nur eine dehnbare machen. Er musst formell zu testen, wie viel Dehnung nehmen das Material bevor es reißt oder bricht. Er schätzte er hat seine LED-Beleuchtung-Streifen etwa 20 Mal gedehnt, aber nicht wissen wie viele Strecken, die es wirklich dauern könnte.

Er ist auch daran interessiert, künstliche Sehnen, Sehnen zu ersetzen, die Menschen zu beschädigen, aber flexible Elektronik werden voraussichtlich auf den Markt zuerst machen, denn es bereits Firmen entwickeln gibt, sagte er. Er verwies auf Cambridge, Massachusetts ansässige mc10 als Vorbild.

Er und seine Kollegen ihre Arbeit veröffentlicht heute (11. Dezember) in der Zeitschrift Nature Communications.

Diese Geschichte wurde von TechNewsDaily, eine Schwester Website bereitgestellt, um LiveScience. Folgt TechNewsDaily auf Twitter @TechNewsDaily oder auf Facebook.