Elektronische apparaten zijn de afgelopen decennia snel gekrompen, maar de meeste blijven net zo stijf als hetzelfde soort apparaten in de jaren vijftig - een nadeel als je je telefoon om je pols wilt wikkelen als je gaat joggen of je computer wilt opvouwen om in een zak te passen. Onderzoekers uit Zuid-Korea hebben een nieuwe stap gezet in de richting van meer buigbare apparaten door een dunne film te maken die zijn nuttige elektrische en magnetische eigenschappen behoudt, zelfs als hij sterk gebogen is. De onderzoekers beschrijven de film in een paper gepubliceerd in het tijdschrift Technische Natuurkunde Brieven .

Flexibele elektronica is moeilijk te vervaardigen, omdat veel materialen met nuttige elektronische eigenschappen de neiging hebben stijf te zijn. Onderzoekers hebben dit probleem aangepakt door kleine stukjes materiaal zoals silicium te nemen en deze in flexibele kunststoffen in te bedden.

Een team van natuurkundigen en ingenieurs uit Zuid-Korea volgde dezelfde benadering met bismutferriet (BiFeO3) - een van de meest veelbelovende materialen waarvan de elektronische eigenschappen kunnen worden gecontroleerd door een magnetisch veld. en vice versa. Dergelijke materialen worden multiferroics genoemd en trekken belangstelling voor toepassingen zoals energiezuinig, instant-on computergebruik.

De onderzoekers synthetiseerden nanodeeltjes van bismutferriet en mengden ze tot een polymeeroplossing. De oplossing werd in een reeks stappen bij toenemende temperaturen gedroogd om een ​​dunne, flexibele folie.

Toen de onderzoekers de elektrische en magnetische eigenschappen van de film testten, ontdekten ze dat hun nieuwe materiaal veel meer deed dan de nuttige eigenschappen van bulk-bismutferriet behouden - het maakte ze zelfs beter. En de verbeterde eigenschappen bleven behouden, zelfs toen de film tot een cilindrische vorm werd gebogen.

"Bulk bismut ferriet heeft cruciale problemen voor sommige toepassingen, zoals een hoge lekstroom die de sterke elektrische eigenschappen belemmert, " zei YoungPak Lee, een professor aan de Hanyang Universiteit in Seoel, Zuid-Korea. Het mengen van nanodeeltjes van bismutferriet tot een polymeer verbeterde het stroomlekkageprobleem, hij zei, en gaf de film ook flexibel, rekbare eigenschappen.

Flexibele multiferrorieën kunnen nieuwe draagbare apparaten mogelijk maken, zoals apparatuur voor gezondheidsbewaking of virtual reality-kleding, zei Lee. De multiferrorische materialen kunnen worden gebruikt in hoge dichtheid, energiezuinig geheugen en schakelaars in dergelijke apparaten, hij zei.

Voordat de nieuwe films hun debuut maken in draagbare technologie, de onderzoekers werken aan het verder verbeteren van hun multiferroïsche eigenschappen, evenals het verkennen van nog flexibelere materialen.