Rekbare circuits hebben als voordeel dat ze ook werken in textiel zoals kleding. Echter, hun productie wordt als zeer kostbaar beschouwd. een nieuwe, vereenvoudigd proces is nu gepresenteerd door twee computerwetenschappers van de Universiteit van Saarland.

Het proces is gebaseerd op een zogenaamde lasersnijder en zijn nauwkeurige, snelle sneden. Deze worden geleverd door gebruiksvriendelijke software ontwikkeld door Daniel Gröger en professor Jürgen Steimle voor ontwerpers. Aangezien de benodigde materialen op de markt verkrijgbaar zijn, bijna iedereen kan nu rekbare elektronica produceren voor eigen doeleinden.

Een jas die inkomende oproepen dempt wanneer aan de mouw wordt geplukt. Een verband dat alarm slaat als het gewricht te veel wordt gebogen. Dit zijn twee van de vele toepassingen die alleen mogelijk zijn met rekbare circuits. "Echter, huidige productieprocessen zijn tijdrovend en zeer complex, " legt Daniel Gröger uit, een doctoraatsstudent in computerwetenschappen aan de Universiteit van Saarland. Vandaar, samen met professor Jürgen Steimle, Gröger heeft een proces ontwikkeld om rekbare circuits binnen enkele minuten te produceren.

Het hart van het proces is een zogenaamde lasercutter. De laserstraal verwijdert continu gericht materiaal. Op deze manier, het maakt veel precieze sneden in een zeer korte tijd. De onderzoekers profiteren hiervan door de laser een bepaald patroon in het materiaal te laten snijden, vergelijkbaar met een Y-vorm. De grootte van het patroon, de dikte van de lijnen en de afstand tussen de sneden bepalen de elasticiteit van het materiaal. Het materiaal bestaat uit een geleidende en een niet-geleidende laag. Het circuit wordt gecreëerd door de laser tijdens het snijden de geleidende laag op vooraf gedefinieerde punten weg te nemen.

Omdat het niet alleen snel is, nauwkeurig snijden dat moeilijk is voor mensen, maar ook de planning van waar te snijden, de onderzoekers hebben dat geautomatiseerd, te. Het resultaat is software waarmee ontwerpers de omtrek van het stuk kunnen specificeren, vergelijkbaar met een tekenprogramma, en bepalen welk deel ervan rekbaar moet zijn. Ze bepalen de mate van elasticiteit met behulp van een virtuele schuifregelaar. Eindelijk, ze plaatsen de elektronische componenten. De software berekent vervolgens de positie en aard van de Y-vormen, inclusief het schakelschema, en laat alles zien. Het snelle resultaat is ongebruikelijk omdat het berekenen van de beste ladderroute tot nu toe veel rekentijd en kracht heeft gekost. De onderzoekers echter een kortere weg hebben bedacht door het rekenprobleem als een grafiek te presenteren, waarvoor een efficiënte berekening mogelijk is.

Op deze manier, de onderzoekers maakten drie prototypes, elk duurt minder dan vijf minuten. De eerste is een transparante armband met een lichtgevende diode. Aan de zijkant zit een lipje, vergelijkbaar met het draaiende wiel aan de zijkant van een horloge. Door aan de riem of aan het lipje te trekken, wordt de lichtgevende diode in- en uitgeschakeld. Dit vervult de basisfunctionaliteit van een stopwatch, zegt Gröger. Trekken aan de riem komt overeen met starten en stoppen. Als u aan het polsbandje trekt, de tijdmeting begint opnieuw.

De andere twee prototypes zijn een flexibele controller voor computerspelletjes en een sensor die in een elleboogbandage is geïntegreerd en de mate van diffractie meet. De gebruikte materialen, zoals plastic folie bedekt met indiumtinoxide, zijn online beschikbaar. Gröger gelooft daarom dat het nieuwe proces ook mensen die niet bekend zijn met materiaalonderzoek in staat stelt om rekbare circuits te maken. De onderzoekers wijzen erop dat de huidige testmodellen minstens duizend spanningen kunnen weerstaan, maar dit voldoet nog niet aan de commerciële kwaliteitscriteria voor duurzaamheid.

Hoe dan ook, Gröger is ervan overtuigd:"Ook al moet de technologie nog worden verbeterd, de concepten zal houden".