Singapore chế tạo loại vật liệu mới độc đáo cho mạch điện tử dạng mềm

Vật liệu chế tạo bảng mạch điện tử dạng mềm mới được kỳ vọng sẽ thiết lập các tiêu chuẩn mới cho thiết bị điện tử trong tương lai.

Các nhà khoa học từ Đại học Quốc gia Singapore (NUS) đã tạo ra một loại vật liệu độc đáo mới, lý tưởng cho các mạch điện tử dạng mềm. Bước đột phá này có thể cải thiện đáng kể hoạt động của công nghệ thiết bị đeo, robot mềm dẻo và các thiết bị thông minh khác.

Vật liệu mới được tạo ra có tên chất dẫn điện rắn-lỏng Bilaminar (BiLiSC), có khả năng kéo dài gấp 22 lần chiều dài ban đầu mà không làm giảm mức độ dẫn điện.

Đây là thành tựu chưa từng đạt được trước đây, giúp cải thiện sự tương tác giữa con người với thiết bị điện tử, cũng như giúp mở rộng ứng dụng sang các thiết bị đeo y tế.

Giáo sư Lim Chwee Teck, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết: "Chúng tôi phát triển công nghệ này để giải quyết nhu cầu về mạch điện tử chức năng cao cho thế hệ thiết bị đeo, robot và các thiết bị thông minh tiếp theo".

BiLiSC là vật liệu công nghệ hai lớp. Lớp đầu tiên được chế tạo từ kim loại lỏng đồng chất, bảo đảm độ dẫn điện ngay cả khi bị biến dạng cao. Lớp thứ hai bao gồm vật liệu composite, với các vi hạt kim loại lỏng, có thể được phục hồi sau khi bị hư hỏng. Khi xuất hiện vết nứt hoặc vỡ, kim loại lỏng chảy từ vi hạt sẽ lấp đầy khoảng trống, cho phép vật liệu khôi phục độ dẫn điện gần như ngay lập tức.

Để có thể ứng dụng thương mại, nhóm nghiên cứu NUS đã phát triển phương pháp sản xuất BiLiSC nhanh chóng và tiết kiệm chi phí. Kết quả nghiên cứu bắt đầu được công bố trên tạp chí Advanced Materials từ tháng 11/2022.

Các nhà nghiên cứu cũng chứng minh tính khả thi của việc sử dụng BiLiSC trong các linh kiện điện tử có thể đeo khác nhau. Hiện họ đang nỗ lực tạo ra một phiên bản cải tiến của BiLiSC có thể được in 3D mà không cần sử dụng khuôn mẫu, giúp giảm chi phí và cải thiện độ chính xác trong quá trình sản xuất.