(Phys.org)—Onderzoekers hebben een rekbare en transparante elektrode gefabriceerd die kan worden gebruikt voor toepassingen zoals het verwarmen van lichaamsdelen en het ontdooien van de zijspiegels van auto's. Het is het eerste rekbare elektronische apparaat gemaakt van metallisch glas, dat is een metaal met een amorfe (ongeordende) structuur zoals die van een glas, in plaats van de sterk geordende kristallijne structuur die metalen normaal gesproken hebben.

De onderzoekers, geleid door Ju-Young Kim en Jang-Ung Park aan het Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) in Zuid-Korea, hebben een paper gepubliceerd over de nieuwe rekbare, transparante verwarmingstoestellen in een recent nummer van Nano-letters .

Hoewel metalen glazen al sinds de jaren zestig bestaan, ze zijn niet op grote schaal gecommercialiseerd. Een deel van het probleem is dat ze duur zijn en dat de verwerking moeilijk kan zijn, maar een deel van de reden voor het gebrek aan commercialisering is ook omdat de materialen nog steeds op zoek zijn naar een ideale toepassing. Tot nu toe zijn ze onderzocht voor gebruik als omhulsels voor mobiele telefoons, chirurgische instrumenten, en golfclubs, onder andere, maar geen van deze gebieden heeft grote commerciële successen behaald.

De nieuwe studie toont aan dat metalen brillen verschillende eigenschappen hebben die ze aantrekkelijk maken voor draagbare elektronica. Sommige van deze eigenschappen omvatten inherente flexibiliteit, transparantie, en stabiliteit onder warme en vochtige omstandigheden.

"We denken dat de taaie eigenschappen van metalen glazen zeer geschikt zijn voor rekbare, transparante elektroden en verwarmers, "Park vertelde" Phys.org .

De onderzoekers kozen ervoor om te werken met een metallisch glas gemaakt van een koper-zirkoniumlegering. Ze creëerden een verward web van de twee metalen door ze op een offerend polymeerwebsteiger te plaatsen. Het resulterende metalen web - of "nanotrough-netwerk" - kan vervolgens worden overgebracht naar een flexibel en transparant substraat en, vanwege de geleidende aard van de metalen, gebruikt als elektrode.

Om van deze elektrode een verwarming te maken, de onderzoekers hebben het metalen glasweb ingebed in een siliconenmateriaal (PDMS), en vervolgens aangesloten op een spanning. De rekbare, transparant verwarmingskussen kan een temperatuur tot 180 ° C (356 ° F) bereiken terwijl het wordt uitgerekt tot meer dan anderhalf keer de oorspronkelijke lengte met een verwaarloosbare verandering in weerstand. De onderzoekers ontwierpen ook een programma waarmee een gebruiker draadloos de temperatuur kan regelen met zijn telefoon, demonstreren hoe het apparaat kan worden gebruikt als huidpleister voor thermotherapie.

Omdat de kachel transparant is, het kan ook worden geïntegreerd in de zijspiegel van een auto, waar de hoge temperatuur de spiegel op een koude dag snel zou kunnen ontdooien.

Momenteel, de onderzoekers werken aan de ontwikkeling van massaproductiesystemen om de nieuwe elektrode te commercialiseren.

Andere materialen die zijn gebruikt voor rekbare en transparante elektronica zijn onder meer koolstofnanobuisjes, metalen nanodraden, geleidende polymeren, en grafeen. De resultaten hier laten zien dat de chemische stabiliteit van de metalen glazen evenals de mechanische en opto-elektronische eigenschappen vergelijkbaar of in sommige gevallen beter zijn dan die van de vorige materialen. Dankzij deze veelbelovende resultaten, de onderzoekers zijn van plan om in toekomstig onderzoek het potentieel van metalen glazen voor veel andere rekbare en transparante apparaten verder te onderzoeken.

© 2016 Fys.org