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Circuitos electrónicos que doblar y estirar de Willie D. Jones

Publicado por primera vez en Marzo de 2008

El silicio CMOS impresa en plástico puede hacer contorsiones

27 Marzo 2008-A principios de este mes, IEEE Spectrum informó sobre el desarrollo de circuitos electrónicos curvables, torcibles con resultados que casi coinciden con la de los chips CMOS convencionales. Los nuevos circuitos, desarrollados por un equipo de investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign dirigido por el profesor John A. Rogers, se construyen a partir de cintas de silicio sólo unos pocos nanómetros de espesor que se montan en los sustratos de plástico flexible.

Hoy en día, en un informe publicado en línea por la revista Science, el mismo grupo dice que ha desarrollado un mejor circuito de plástico que no sólo es flexible, sino también alargable y plegable. Para que sea plegable, los investigadores examinaron el comportamiento de los objetos cotidianos y observó que es mucho más fácil doblar a veces una revista que una guía telefónica, dice Rogers. Así que decidió hacer el circuito mucho más delgado.

La receta original para circuitos CMOS flexible compuesta de 2 - 3-micrómetro de circuito por sesión capa de plástico encima de un sustrato tanto como 100 μ m de espesor. Pero la nueva versión tiene un espesor total de sólo el 1,7 μ m, incluido el plástico, que le da la capacidad para envolver alrededor de una vara cuyo diámetro es de aproximadamente 85 μ m.

el grupo de Rogers hace circuitos de plástico mediante la transferencia de cintas delgadas de silicio en cola-recubiertos de plástico usando un modelo sello de goma. Pero antes de la ultra delgada capa de silicio se aplica al sustrato, el plástico se calienta, provocando que se expanda. Una vez que la capa de circuito se deposite y químicamente al ampliarse el sustrato, el plástico permite que se enfríe y contraiga. Relajar la tensión que provoca el circuito de capa y patrones de forma ondulada como el fuelle de un acordeón. Se trata de los pliegues y arrugas que dan al circuito la habilidad para estirar y doblar sin romperse. Rogers dice que en las pruebas de laboratorio, los circuitos, después de unos pocos cientos de estiramientos y ciclos de liberación, no mostró signos de deterioro.

FOTOS: JUAN A. Rogers / Universidad de Illinois en Urbana-Champaign

Retráctil, WRAP:: esta hoja circuito [izquierda] no ha envejecido rápidamente. Las arrugas que sean posibles para estirar la hoja de más de una esfera o un objeto de forma irregular, sin romper la hoja o dañar su actual- realización de estructuras. Para envolver los circuitos alrededor de una vara delgada como una línea de pelo [derecho], los investigadores la hicieron súper delgada.

Los investigadores de Illinois están avanzando en colaboración con los médicos que están desarrollando la incorporación de dispositivos biomédicos a los circuitos. Por ejemplo, un neurocirujano en la clínica Universidad de Pennsylvania, en Filadelfia, está trabajando con el equipo de Illinois para crear un sensor insertable que supervisará la actividad eléctrica en el cerebro para ayudar a predecir la aparición de las crisis epilépticas. El dispositivo también puede trabajar en sentido inverso, el envío de pulsos eléctricos para así evitar las crisis. "Esto requiere un dispositivo que se ajustará a las formas geometricas del cerebro, debido a las profundas arrugas en los lóbulos donde mucha de la acción sucede", dice Rogers.