PCB _ KAIST开发出可伸缩性基板：可根据产品形态缩小尺寸或拉伸

CINNO Research产业资讯，可以减小或增加智能手机、平板电脑等机器尺寸的提升电子设备便利性和可能性的技术成功开发了出来。这项技术未来还可以应用于收集用户健康信息的电子皮肤上，有望在“数字医疗”领域得到应用。

根据韩媒Hellodd报道，KAIST(韩国科学技术院)7月7日表示，新材料工程系教授Steve Park和金泽秀机械工程系教授研究团队开发出了几何设计(大摩天轮形状)、基于坚硬的Island Array的伸缩性基板。

（左起）Steve Park新材料工程系教授，金泽秀机械工程系教授

Island是指用以保护存在于柔软的聚合物内部的商用芯片(LED、电池等) 的坚硬、平整、薄的基板。研究团队通过几何设计弹性电子装置的Island设计，使Island及其周围聚合物基板的机械结合更强。

由于更强的机械联动不通过有机化合物进行化学结合，因此对人体无害，在附着在皮肤上的伸缩性电子装置领域也可以广泛地应用。

Island设计成大摩天轮形状，与现有的圆形或方形Island不同，它能承受各种变形，无需化学结合，并适用于所有聚合物材料。此次开发的设计将现有的硬性、不能伸缩的元件与可拉伸的聚合物材料相结合，实现有伸缩性的电子装置。

也就是说，将平板电脑或智能手机按照用户需要的方式拉伸屏幕，可以让视频观看更加生动，或者相反地通过缩小尺寸，实现更加便携性的功能。

然而，在电子设备变形时，坚硬的Island和柔软聚合物之间的表面容易产生缺陷，因此存在电极稳定性脆弱的缺点。虽然之前曾进行过通过表面进行化学处理提高稳定性的研究，但是化学药品对人体有害，容易造成扭曲或褶皱等3D变形。

对此，研究团队为了增加机械耦合力，使各种变形成为可能，采用了大摩天轮形状的设计，增加了向垂直方向的变形阻力。所开发的技术在反复抓起拉伸、旋转拉伸、强力刺入、揉搓或踩踏等真实情况中可能发生的所有外部刺激类似的情况下，约实现1000次的稳定性。

此外，研究团队通过控制Island和聚合物之间表面撕裂的两种方式(曲折优势现象和剥离优势现象)，确定了弹性模量(Modulus)在其他聚合物中的应用。另外，在Island上方贴有LED芯片和硬币型电池，实现了弹性显示和电池组。

利用自制触觉传感器(压力传感器、拉伸传感器)，还制作了能够收集用户健康信息的电子皮肤。这种电子皮肤也可以用作监测用户脉搏和关节运动的新一代医疗保健设备。

主导本次研究的KAIST教授Steve Park表示：“为了未来伸缩性电子装置的商业化，确保设备暴露在严酷条件下的高耐用性非常重要。该技术对于制作各种可变形具有高耐久性的伸缩性电子装置将提供极大的帮助。“

另外，此次研究结果刊登在国际学术期刊“Science Advances”上。

伸缩性电子装置的大摩天轮形状Island设计与特性评估

利用大摩天轮形状Island的伸缩性显示和电池Pack，可收集触觉信息的电子皮肤

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