Stel je een draagbare elektronische gadget voor die zacht kan worden en vervormd kan worden wanneer deze op onze huid wordt bevestigd. Dit wordt de toekomst van elektronica waar we allemaal van gedroomd hebben. Een onderzoeksteam van KAIST zegt dat hun nieuwe platform genaamd 'Transformative Electronics Systems' een nieuwe klasse van elektronica zal openen, waardoor herconfigureerbare elektronische interfaces kunnen worden geoptimaliseerd voor een verscheidenheid aan toepassingen.

Een team dat werkt onder professor Jae-Woong Jeong van de School of Electrical Engineering van KAIST heeft een multifunctioneel elektronisch platform uitgevonden dat zijn vorm mechanisch kan transformeren, flexibiliteit, en rekbaarheid. Dit platform, die werd gemeld in wetenschappelijke vooruitgang , stelt gebruikers in staat om de stijfheid en vorm naadloos en nauwkeurig af te stemmen.

"Deze nieuwe klasse van elektronica biedt niet alleen robuuste, handige interfaces voor gebruik in zowel tafel- als handheldopstellingen, maar ook naadloze integratie met de huid mogelijk maken wanneer aangebracht op ons lichaam, " zei professor Jeong.

De transformatieve elektronica bestaat uit een speciale structuur van galliummetaal, hermetisch ingekapseld en verzegeld in een zacht siliconenmateriaal, gecombineerd met elektronica die is ontworpen om flexibel en rekbaar te zijn. De mechanische transformatie van de elektronische systemen wordt specifiek geactiveerd door temperatuurveranderingen die door de gebruiker worden gecontroleerd.

"Gallium is een interessant sleutelmateriaal. Het is biocompatibel, heeft een hoge stijfheid in vaste vorm, en smelt bij een temperatuur die vergelijkbaar is met de temperatuur van de huid, " zei hoofdauteur Sang-Hyuk Byun, een onderzoeker bij KAIST.

Zodra het transformatieve elektronische platform in contact komt met een menselijk lichaam, het galliummetaal dat in de siliconen is ingekapseld, verandert in een vloeibare toestand en verzacht de hele elektronische structuur, waardoor het rekbaar is, flexibel, en draagbaar. Het galliummetaal stolt dan weer zodra de structuur van de huid wordt afgepeld, waardoor de elektronische circuits stijf en stabiel zijn. Toen flexibele elektronische schakelingen werden geïntegreerd in deze transformatieve platforms, het gaf hen de mogelijkheid om ofwel flexibel en rekbaar of stijf te worden.

"Deze technologie zou niet zijn bereikt zonder interdisciplinaire inspanningen, " zei co-hoofdauteur Joo Yong Sim, die onderzoeker is bij ETRI. “We werkten samen met elektrische, mechanisch, en biomedische ingenieurs, evenals materiaalwetenschappers en neurowetenschappers om deze doorbraak te maken."

Met dit universele elektronicaplatform konden onderzoekers toepassingen demonstreren die zeer aanpasbaar en aanpasbaar waren, zoals multifunctionele persoonlijke elektronica met variabele stijfheid en rekbaarheid, een druksensor met instelbare bandbreedte en gevoeligheid, en een neurale sonde die zachter wordt bij implantatie in hersenweefsel.

Toepasbaar voor zowel traditionele als opkomende elektronische technologieën, deze doorbraak kan de consumentenelektronica-industrie mogelijk hervormen, vooral in de biomedische en robotische domeinen. De onderzoekers zijn van mening dat met verdere ontwikkeling, deze nieuwe elektronicatechnologie kan een aanzienlijke invloed hebben op de manier waarop we elektronica in ons dagelijks leven gebruiken.