Rek- en strekbare elektronica voor robotgewrichten

Transistoren ingebed in een rubberachtig, geleidend materiaal Foto Science Science

Het oprolbare beeldscherm wordt ons al jaren beloofd. Maar het team van de Japanse fysicus Tsuyoshi Sekitani van het Advanced Science Institute in Hirosawa belooft meer. Het beschrijft een buigzaam en rekbaar materiaal dat elektriciteit geleidt. Die combinatie van eigenschappen maakt het mogelijk om zo’n materiaal te gebruiken voor elektronische schakelingen die kunnen buigen, strekken én rekken. Zulke elektronica zou passen in de gewrichten van robots die daardoor soepeler armen en benen krijgen, of op willekeurig gekromde oppervlakken. Ze ‘breiden het terrein waarin elektronica gebruikt kan worden significant uit’, aldus de onderzoekers (Science, online publicatie, 7 augustus 2008).

De geleidbaarheid zit hem in koolstof nanobuisjes (langer dan 1 millimeter, en met een diameter van 3 nanometer). Het team mengde die elektrische geleidende buisjes met een ionische vloeistof en een copolymeer tot een rubberig mengsel. Als de koolstofbuisjes twintig procent van het mengsel uitmaken, blijven de elastische eigenschappen van het copolymeer intact, schrijven zij.

Met het rek- en strekbare materiaal omsloten zij daarna een reeks transistoren die op een regelmatig rooster gerangschikt waren. Zelfs als het materiaal vervolgens met 70 procent in de lengte of de breedte werd opgerekt, kwam het gewoon weer terug in zijn oorspronkelijke vorm. Zonder dat de elektrische geleidbaarheid werd aangetast. En zonder dat het contact met de transistoren verbroken werd.

Eerder deze week kwam ook al een vervormbare beeldchip in het nieuws die een camera opleverde als een oogbol. In dit geval maakte de netstructuur van de metaaldraadjes die de beeldpixels onderling met elkaar verbonden, het mogelijk om de platte beeldchip in een bolvorm over te brengen.

Margriet van der Heijden

    • Margriet van der Heijden