La electrónica extensible es donde la ingeniería se encuentra con los efectos especiales de Hollywood.

Con una amplia gama de asistencia sanitaria, aplicaciones energéticas y militares, Los dispositivos electrónicos extensibles son venerados por su capacidad de ser comprimidos. retorcido y amoldado a superficies irregulares sin perder funcionalidad.

Al utilizar la elasticidad de polímeros como la silicona, estas tecnologías emergentes están hechas para moverse de manera que imitan la piel.

Esto arroja luz sobre por qué Smooth-On Ecoflex, una sustancia más utilizada comercialmente para crear moldes y máscaras de películas y prótesis, es el elastómero de silicona más prominente (una sustancia similar al caucho) encontrado en la investigación.

Mientras manipula una muestra del material, Dr. Matt Pharr, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Mecánica J. Mike Walker '66 en la Universidad Texas A&M, y el estudiante de posgrado Seunghyun Lee, Recientemente descubrió un nuevo tipo de fractura.

"He trabajado en el área de la electrónica extensible, así que tengo muchos materiales de cuando era un postdoctorado. Tuvimos que almacenar muestras en nuestra oficina y, igualmente, Tenía algunos aquí porque los íbamos a utilizar en un proyecto que acabamos por no hacer. Soy un inquieto nervioso y mientras jugaba con él, Noté algo extraño "dijo Pharr.

Esta rareza es a lo que se refieren Pharr y Lee en su reciente publicación "Propagación de grietas lateral y estable en un elastómero de silicona" como grietas laterales. Este fenómeno ocurre cuando una fractura se ramifica desde la punta de una grieta y se extiende perpendicular al desgarro original.

Sus hallazgos no solo brindan una nueva perspectiva sobre la formación de fracturas y cómo aumentar la capacidad de estiramiento en elastómeros, pero también sienta las bases para materiales más resistentes a desgarros y fracturas.

"Inicialmente, este material es isotópico, lo que significa que tiene las mismas propiedades en todas las direcciones. Pero una vez que empiezas a estirarlo, Causas algunos cambios microestructurales en el material que lo hacen anisotrópico:diferentes propiedades en todas las diferentes direcciones, "dijo Pharr." Por lo general, cuando la gente piensa en la fractura de un material determinado, no están pensando en que la resistencia a las fracturas sea diferente según la dirección ".

Esta conceptualización, sin embargo, es fundamental para la innovación y el avance de la electrónica extensible.

Como explicó Pharr, al cargar, los polímeros con incisiones tienden a romperse de un extremo a otro. Sin embargo, Los materiales que presentan grietas laterales impiden que la fractura se profundice. En lugar de, la incisión simplemente se expande junto con el resto del elastómero y, finalmente, una vez estirado lo suficiente, parece nada más que una pequeña abolladura en la superficie del material, negando una amenaza mayor de la grieta original.

Esto permite que la sección ilesa de un elastómero conserve sus propiedades funcionales y de carga. todo mientras aumenta la capacidad de estiramiento.

Avanzando, investigando cómo aplicar ingeniería inversa a las microestructuras que conducen al agrietamiento lateral, los investigadores pueden aprovechar los beneficios asociados con él y desarrollar métodos de aplicación a materiales que normalmente no presentan tales fracturas. Esto conduciría a una mejor resistencia a la fractura en las capas muy delgadas de elastómeros utilizados en la electrónica extensible. así como una mayor capacidad de expansión, los cuales son clave para el avance y la usabilidad futura de dichas tecnologías.

"A mi, esto es científicamente intrigante, "dijo Pharr." No se espera. Y ver algo que no espero siempre despierta curiosidad. (El material) está literalmente en un cajón de mi escritorio y todo esto se inspiró jugando ".