Rekbare elektronica vertegenwoordigt een veelbelovende nieuwe technologie voor draagbare apparaten van de volgende generatie, volgens een recensie gepubliceerd in Wetenschap en technologie van geavanceerde materialen .

De technologie kent vele toepassingsmogelijkheden voor de zorg, energie en het leger. Maar er zijn verschillende uitdagingen bij het vinden van geschikte materialen en productiemethoden. De grootste uitdaging bij het maken van rekbare elektronica is dat elk onderdeel moet kunnen verdragen dat het wordt gecomprimeerd, gedraaid en aangebracht op oneffen oppervlakken met behoud van prestaties, volgens de recensie-auteur Wei Wu, materiaalwetenschapper aan de Wuhan University, China.

Er worden veel verschillende rekbare elektronische componenten ontwikkeld. Bijvoorbeeld, goedkope rekbare geleiders en elektroden worden gemaakt van zilveren nanodraden en grafeen. Een dringend technisch probleem is de behoefte aan rekbare energieconversie- en opslagapparaten, zoals batterijen. Op zink gebaseerde batterijen zijn veelbelovende kandidaten; echter, er is meer werk nodig om ze commercieel levensvatbaar te maken.

Een alternatief voor batterijen zijn rekbare nanogeneratoren, die elektriciteit kan produceren uit verschillende vrij beschikbare trillingen, zoals wind of menselijke lichaamsbewegingen. Rekbare zonnecellen kunnen ook worden gebruikt om draagbare elektronische apparaten van stroom te voorzien.

Door meerdere rekbare componenten te integreren, zoals temperatuur, druk- en elektrochemische sensoren, het is mogelijk om een ​​materiaal te maken dat lijkt op de menselijke huid dat signalen van zweet kan gebruiken, tranen of speeksel voor real-time, niet-invasieve monitoring van de gezondheidszorg, evenals voor slimme protheses of robots met verbeterde zintuigen. Echter, Momenteel, fabricage van kunsthuid blijft tijdrovend en complex.

Momenteel zijn er twee hoofdstrategieën voor de productie van rekbare elektronica. De eerste is het gebruik van intrinsiek rekbare materialen, zoals rubber, die grote vervormingen kan verdragen. Echter, deze materialen hebben beperkingen, zoals een hoge elektrische weerstand.

De tweede methode is om niet-flexibele materialen rekbaar te maken door middel van innovatief design. Bijvoorbeeld, brosse halfgeleidermaterialen zoals silicium kunnen op een voorgerekt oppervlak worden gekweekt en vervolgens worden samengedrukt, het creëren van knikgolven. Een andere strategie is het met elkaar verbinden van 'eilanden' van stijve geleidende materialen met behulp van flexibele onderlinge verbindingen, zoals zachte of vloeibare metalen. Op origami geïnspireerde vouwtechnieken kunnen worden gebruikt om opvouwbare elektronische apparaten te maken. In de toekomst, rekbare elektronica kan worden verbeterd met nieuwe mogelijkheden, zoals draadloze communicatie, zelfopladend of zelfs zelfherstellend.

De volgende stap na laboratoriumtests is het op de markt brengen van rekbare elektronische apparaten. Dit vereist goedkopere materialen en snellere, schaalbare productiemethoden, concludeert de recensie-auteur.