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在最近举行的美国化学学会第250届全国会议上,美国莱特-帕特森军事基地军事力量实验室展示了他们最新的柔性混合材料电子技术。研究人员认为,超薄弹性高性能电子产品将在未来逐渐取代刚性印刷电路板,在军事和日常生活中具有巨大的潜力。

实验室的本杰明·杰·勒威尔博士说:“这种混合电子技术可以完全集成传统的柔性电子元件、高性能电子产品和新兴的3D打印方法。它可以将金属、聚合物和有机材料集成到“墨水”中,并以电子方式连接整个系统。有了这项技术,可以制造数百个纳米厚的硅集成电路,使它们像塑料一样柔软、柔韧,甚至可以折叠。”

勒威尔说,为了让电子设备在组装后能够弯曲或拉伸,帕特森的团队使用液态镓合金作为电互连材料。他说:“尽管这些液态合金通常可以在几分钟内被氧化成无用的材料,但研究小组已经找到了减少这一氧化过程的方法。”通过特殊方法制成的超薄可折叠材料使电路非常接近材料空甚至包含复杂的曲面,如飞机机翼或人体皮肤。

美国军方开发柔性混合材料电子技术

在飞机上,这种混合柔性系统可以用来监测压力和压力。通过微型嵌入式天线,飞行员的健康信息可以报告给地面人员;可穿戴生物传感器不仅可以测量心跳、出汗水平、温度和其他生命体征,还可以实时测量疲劳和潜在认知问题的指标。

勒威尔透露,另一个军事应用是将其放置在“掩体炸弹”上。初步测试表明,柔性电路可以保持活动状态,并在炸弹从飞机上释放后与地面接触的初始阶段引爆武器。

在日常生活中,勒威尔预测这种灵活的电子系统可以实时监控桥梁和其他基础设施的施工情况。在医学应用中,可以实时反馈运动员训练期间的身体指标或监测患者的生命体征。

(编者:胡彦明)

标题:美国军方开发柔性混合材料电子技术

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