חוקרים ב-Caltech הביאו טכניקה לצפוי מעגלים אלקטרוניים גמישים בגרפן כדי לשפר את העמידות שלהם בקיפול, כמו גם לשפר את ההתנגדות שלהם לזיעה (במקרה של זהב מצופה גרפן) ואת המוליכות שלהם. השיטה יכולה לשפר את האלקטרוניקה הגמישה המופעלת בציוד לביש רפואי רבים. הגישה מונעת את הצורך בטמפרטורות גבוהות וכימיקלים קשים המשמשים בדרך כלל לגידול יריעות גרפן, מה שהופך אותו למתאים לשימוש עם רכיבים אלקטרוניים עדינים וחומרים פולימריים. טכניקה זו יכולה להניח ציפוי גרפן על משטח תוך 15 דקות בלבד.
מוצרים לבישים רפואיים הם לרוב גמישים כדי להתאים למשטח הגלי של גופנו ולשמור על מגע מרבי עם העור. עם זאת, הפיכת מעגלים אלקטרוניים לגמישים אמצעים הנוטים להתאמץ ולכיפוף חוזר עלול לגרום ללחץ על מעגלים חשמליים עדינים, שבסופו של דבר מביא לכשל במכשיר. גרפן, שהוא בעצם סריג חלת דבש של אטומי פחמן שעוביו של אטום אחד בלבד, מציע דרך לחזק ולחזק רכיבים גמישים, אבל יצירת שכבה של החומר מעל רכיבים זעירים אלה היא מאתגרת.
בדרך כלל נדרשות רמות גבוהות מאוד של חום כדי להשיג זאת, אך הדבר יהרוס רבים ממרכיבי הפולימרים של רכיבים לבישים גמישים. "אלקטרוניקה גמישה ולבישה יכולה להיות עשויה מחומרים רכים כמו פולימרים שאינם יכולים לעמוד בטמפרטורות גבוהות", אמר צ'ן-הסואן לו, חוקר המעורב במחקר. "השיטה שלנו מאפשרת לנו לגדל גרפן ישירות על המצעים בטמפרטורה נמוכה, ולמנוע כל נזק לחומרים רגישים".
כדי להתמודד עם זה, חוקרים אלה פיתחו שיטה חדשה לגידול שכבות גרפן על אלקטרוניקה. זה כולל שימוש בקרן פלזמה שזוהרת בצבע ורוד נעים ובגז מתאן כמקור פחמן. הפלזמה גורמת למתאן להתפרק למינים תגובתיים ואז ניתן להפקיד את הפחמן על פני השטח של הרכיבים החשמליים.
הגרפן משפר משמעותית את העמידות של המעגלים הגמישים. החוקרים בדקו זאת על ידי קיפול הרכיבים שוב ושוב. באופן מרשים, הרכיבים המצופים בגרפן קופלו 200,000 פעמים ללא תקלה, בעוד שרכיבים ללא שינוי נכשלו לאחר כ-20,000 מחזורים. כאשר ציפוי הגרפן יושם על רכיבי זהב הוא גם שיפר את יכולתם להתנגד להידרדרות הנגרמת על ידי זיעה אנושית.
ראה סרטון על הטכניקה למטה.
למד ב ACS Applied Materials & ממשקים: צמיחה ישירה חד-שלבית של גרפן על דיו Cu לכיוון יישומים אלקטרוניים היברידיים גמישים על ידי שקיעת אדים כימית משופרת בפלזמה
באמצעות: CalTech
קישור לכתבת המקור – 2022-10-20 23:22:59
