La perspectiva de la comercialización y aplicación generalizadas de la electrónica flexible ha mantenido a los investigadores de todo el mundo buscando formas ingeniosas de mejorar su rendimiento y durabilidad. Desde dispositivos inteligentes portátiles hasta células solares y sensores de salud, la electrónica flexible es muy prometedora en ingeniería Desafortunadamente, los dispositivos flexibles suelen ser tan frágiles como parecen; Las deformaciones mecánicas, como la flexión, pueden inducir la formación y propagación de grietas microscópicas que, en última instancia, provocan la falla de los dispositivos.

En un estudio reciente, un equipo de investigación dirigido por el profesor Jae Eun Jang del Instituto de Ciencia y Tecnología de Daegu Gyeongbuk encontró un método para mejorar en gran medida la durabilidad de los electrodos y transistores flexibles de película delgada, componentes clave en electrónica. El método es simple:tome una película conductora flexible estándar y rellénela con orificios del tamaño de un micrómetro en un patrón en zigzag.

Los investigadores se inspiraron en la ingeniería civil, como explica el profesor Jang. "Pasamos por un sitio de construcción cuando vimos placas de acero con agujeros, de uso frecuente en la construcción. Sabíamos que estas placas de acero con agujeros se utilizan para reducir el estrés. Pensamos que este método también podría ser una solución en el mundo del micrómetro y, basado en esta idea, comenzamos a realizar experimentos ". En el campo de la mecánica, la palabra "estrés" se refiere a las fuerzas que las partículas de un material ejercen unas sobre otras. Las fuerzas externas aumentan la tensión de un material y pueden inducir la formación de grietas.

En conductores flexibles regulares de película delgada, se forman grietas en ubicaciones aleatorias cuando se dobla. Sin embargo, si el conductor flexible lleva la matriz de orificios del tamaño de un micrómetro, la distribución de la tensión del material cambia de modo que las grietas solo se forman en puntos específicos cerca de los bordes de los orificios y se propagan en una distancia corta. Esta, como se demostró a través de simulaciones y experimentos, permitió que sus electrodos metálicos flexibles soportaran miles de movimientos de flexión. El profesor Jang afirma:"Nuestros dispositivos pudieron mantener una conductividad de hasta 300, 000 ciclos de plegado, lo que significa que se pueden doblar más de 80 veces al día durante 10 años ". Además, en comparación con otros métodos para mejorar la durabilidad de dispositivos electrónicos flexibles, el enfoque propuesto es económico y fácil de adoptar utilizando equipos ya empleados en la industria de las pantallas.