Gekko's zijn meesters in het kleven aan allerlei soorten oppervlakken en ze kunnen zichzelf gemakkelijk losmaken, te. Geïnspireerd door deze hagedissen, een team van ingenieurs heeft een omkeerbare hechtingsmethode ontwikkeld voor het printen van elektronica op een groot aantal lastige oppervlakken zoals kleding, kunststof en leer.

Onderzoekers van de Northwestern University en de University of Illinois in Urbana-Champaign ontwierpen een slimme vierkante polymeerstempel waarmee ze de hechtsterkte kunnen variëren. De stempel kan gemakkelijk een reeks elektronische apparaten van een siliciumoppervlak oppakken en verplaatsen en afdrukken op een gebogen oppervlak.

Het onderzoek wordt op 20 september gepubliceerd door de Proceedings van de National Academy of Sciences (PNAS).

"Ons werk stelt een zeer robuuste methode voor om elektronica op complexe oppervlakken over te brengen en af ​​te drukken, " zei Yonggang Huang, Joseph Cummings hoogleraar civiele techniek en milieutechniek en werktuigbouwkunde aan de Northwestern's McCormick School of Engineering and Applied Science.

Huang, co-corresponderende auteur van de PNAS papier, leidde het theorie- en ontwerpwerk bij Northwestern. Zijn collega John Rogers, de Flory-Founder Chair Professor of Materials Science and Engineering aan de Universiteit van Illinois, leidde het experimentele en fabricagewerk. Rogers is een co-corresponderende auteur van het papier.

De sleutel tot de vierkante en uitknijpbare polymeerstempel zijn vier piramidevormige punten aan de onderkant van de stempel, één in elke hoek. Ze bootsen na, op een manier, de micro- en nanofilamenten op de voet van de gekko, die het dier gebruikt om de adhesie te beheersen door het contactoppervlak met een oppervlak te vergroten of te verkleinen.

Door de stempel tegen de elektronica te drukken, vallen de zachte uiteinden tegen het lichaam van de stempel, maximaliseren van het contactoppervlak tussen de stempel en de elektronica en het creëren van hechting. De elektronica wordt in een complete batch opgehaald, en, met de kracht verwijderd, de zachte uiteinden klikken terug naar hun oorspronkelijke vorm. De elektronica wordt nu op zijn plaats gehouden door slechts de vier punten, een klein contactgebied. Hierdoor kan de elektronica eenvoudig worden overgebracht naar een nieuw oppervlak.

"Ontwerp van de piramidetips is erg belangrijk, Huang zei. "De tips moeten de juiste hoogte hebben. Als de tips te groot zijn, ze kunnen het doelwit niet oppakken, en als de tips te klein zijn, ze zullen niet terugveren naar hun vorm."

De onderzoekers voerden tests uit met de stempel en ontdekten dat de veranderingen in het contactgebied ervoor zorgen dat de hechtsterkte van de stempel met 1 kan variëren. 000 keer. Ze demonstreerden ook dat hun methode lagen elektronica kan printen, waardoor de ontwikkeling van een verscheidenheid aan complexe apparaten mogelijk is.