Una nueva era de electrónica flexible


Investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison y la Universidad de Texas en Austin allanaron el camino para una nueva era de electrónica flexible que se puede integrar en diferentes partes del cuerpo humano.

Los dispositivos electrónicos flexibles como los que se usan en este teléfono, que se adaptan mejor a las superficies esféricas, podrían usarse algún día en bioelectrónica. Crédito de la foto: Unsplash/CC0 Dominio público

La idea de los teléfonos plegables ha evolucionado más allá de un concepto novedoso y se ha convertido en un lugar común en el mercado de dispositivos móviles. Hoy, el enfoque se ha desplazado hacia la mejora de su diseño y funcionalidad, utilizando modelos predictivos de última generación que evalúan la capacidad de los dispositivos para adaptarse a superficies curvas y esféricas.

Investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison y la Universidad de Texas en Austin han allanado el camino para una nueva era revolucionaria en la que los dispositivos electrónicos flexibles pueden integrarse perfectamente en varias partes del cuerpo humano. El modelo de simulación permite la predicción instantánea del cumplimiento y acelera significativamente el proceso de diseño de electrónica flexible. Los modelos informáticos del equipo de investigación proporcionan una guía precisa para los experimentadores, lo que les evita realizar innumerables experimentos que requieren mucho tiempo para determinar el diseño óptimo.

Los dispositivos bioelectrónicos deben adherirse estrechamente al tejido vivo y evitar torcerse o doblarse. Sin embargo, adaptarse a superficies no desarrollables, como balas en el cuerpo humano, ha sido un desafío para los investigadores. El equipo utilizó métodos experimentales, analíticos y numéricos para estudiar el ajuste de películas poliméricas circulares en superficies esféricas que tienen propiedades similares a las de la electrónica flexible. Al analizar los resultados, el equipo desarrolló una fórmula que predice la adaptabilidad de la electrónica flexible al revelar la física subyacente.

Los investigadores afirman que sus tres métodos diferentes produjeron resultados consistentes. Se derivó una ecuación matemática simple para guiar el diseño de componentes electrónicos flexibles altamente personalizables. Los investigadores también presentaron una técnica especial que puede aumentar significativamente la flexibilidad de las láminas para adaptarse a superficies esféricas. Inspirándose en el arte japonés del kirigami, que consiste en doblar y cortar papel, el equipo introdujo cortes radiales básicos en la hoja circular, aumentando su adaptabilidad del 40 % a más del 90 %.

Los investigadores ven este descubrimiento como un catalizador para la innovación en la industria al permitirles desarrollar diseños electrónicos flexibles mejorados. Este estudio integral es el primero en revelar la complejidad de cómo la electrónica flexible se adapta a superficies complejas y sienta las bases para futuras investigaciones bioelectrónicas para mejorar la adaptación al cuerpo humano.

Referencia: Siyi Liu et al, Conformidad de placas flexibles en superficies esféricas, avances científicos (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adf2709. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adf2709

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