Flexibele elektronica uit inktjetprinter

Het is gelukt elektronica te printen die probleemloos 50 % kan worden uitgerekt. De techniek brengt flexibele elektronica voor in kleding of op het lichaam dichterbij.

Het bijzondere van het onderzoek van de ingenieurs van de Michigan State University is dat ze de rekbare elektronica konden fabriceren met een inktjetprinter. Het voordeel van printen is dat de techniek snel en goedkoop is, en dat is precies wat nodig is voor de toepassingen als gebruik in kleding of op het lichaam, aldus een persbericht van de Michigan State University.

Overigens zijn elektronica printen en het maken van flexibele elektronica afzonderlijk niet nieuw. De combinatie is dat echter wel.

Koolstofnanobuisjes

Als basiscomponent voor de opbouw van de transistor gebruikten de ingenieurs koolstofnanobuisjes. Door hun structuur zijn die gemakkelijk vervormbaar zonder dat ze hun elektrische eigenschappen verliezen. Een transistor bevat ook een isolerend laagje dat is gemaakt van nanodeeltjes van bariumtinoxide.

Het materiaal werd zo geprepareerd dat het gemakkelijk in water oplost zodat de elektronica kan worden geprint.
 

Uit proeven bleek dat rek met 50 % in de lengte of de breedte een veilige marge is waarbinnen de transistors volledig intact blijven, ook nadat ze meer dan duizend keer zijn uitgerekt. Wel veranderen de elektronische eigenschappen iets; de transistor wordt langer of breder en daarmee krijgt hij een andere vorm. Maar dat maakt niets uit voor het functioneren van de logische componenten die met de transistoren zijn gebouwd. Die laten na al het gerek en getrek nog steeds alleen de gewenste 1 of 0 zien.

Voor de verdere ontwikkeling van de flexibele elektronica is het vinden van een geschikte dragerlaag nog de grootste uitdaging. De nu gebruikte flexibele polymeer laat namelijk vocht en zuurstof door. En dat is bij toepassingen in kleding of op de huid niet handig.

Openingsfoto: een folie met rekbare elektronica. Foto Michigan State University.