Giải pháp mới cho các thiết bị điện tử uốn cong trong tương lai

Nhóm nghiên cứu vật liệu tại trường đại học Michigan mới đây đã chế tạo thành công một loại vật liệu dẫn điện mới có khả năng co dãn và uốn cong một cách linh hoạt.

• Video: Siêu vật liệu chịu được sức nặng gấp 100.000 chính nó
• Chế tạo vật liệu tự nhân bản

Nghệ thuật cắt giấy Nhật Bản là giải pháp cho các thiết bị điện tử uốn cong trong tương lai

Nhóm nghiên cứu và thiết kế vật liệu tại trường đại học Michigan, Mỹ mới đây đã chế tạo thành công một loại vật liệu dẫn điện mới có khả năng co dãn và uốn cong một cách linh hoạt. Đây là bước đột phá mới có thể giúp tạo ra những linh kiện, các loại pin uốn cong để trang bị trên thiết bị đeo.

Loại vật liệu có cấu trúc đặc biệt.

Điều thú vị là loại vật liệu mới này được các nhà khoa học tạo ra dựa trên cảm hứng từ nghệ thuật cắt giấy Kirigami của Nhật Bản. Yếu tố đặc biệt của nghệ thuật cắt giấy Kirigami là nhờ những hoa văn được tạo ra do việc cắt bỏ những phần giấy thừa bên trong, nó giúp vật liệu trở nên có thể kéo dãn dễ dàng hơn.

Tiến sĩ Nicholas Kotov tại đại học Michigan cho biết: “Thông thường sức căng của các loại vật liệu dẫn điện có thể chịu được là khoảng 2%. Tuy nhiên nếu như áp dụng mô hình thiết kế theo kiểu Kirigami này, nó có thể giúp làm tăng sức căng bề mặt của các vật liệu này lên đáng kể”.

Nghệ thuật cắt giấy Kirigami của Nhật Bản.

Trên thực tế, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm với một tấm composit và tạo ra một dạng cấu trúc tương tự một tác phẩm nghệ thuật Kirigami. Kết quả là tấm vật liệu này có thể chịu được lực căng lên đến 370%, so với mức 4% với cấu trúc ban đầu.

Đây thực sự là một nghiên cứu mang tính đột phá, nó giúp các nhà khoa học có thể tạo ra những bảng mạch có thể co dãn, uốn cong trong tương lai. Bên cạnh đó, cấu trúc đặc biệt này cũng có thể giúp tạo ra những loại pin mới có thể “uốn dẻo”.

Cấu trúc này có thể giúp tạo ra loại pin dẻo linh hoạt có thể uốn cong.

Một nhóm nghiên cứu tại trường đại học Bang Arizona cũng áp dụng cấu trúc Kirigami này để tạo ra một loại pin lithium-ion mới. Theo tiến sĩ Hanqing Giang, người đứng đầu nhóm nghiên cứu này cho biết, họ đã chế tạo thành công một thỏi pin lithium-ion có dung lượng 400 mAh, có khả năng nâng gấp đôi dung lượng pin của những chiếc smartphone hiện nay.

Ông hy vọng với loại vật liệu mới này, chúng ta có thể tạo ra những loại pin siêu mỏng, có khả năng uốn cong một cách linh hoạt để trang bị trên các thiết bị đeo thông minh trong tương lai.

Hiện tại, nghiên cứu này đã được cấp phép nghiên cứu cho một số nhà sản xuất, để xem tính thực tiễn và phạm vi áp dụng của nó. Các nhà nghiên cữu cũng đang tiếp tục tìm cách áp dụng loạt vật liệu mới này vào việc sản xuất những thiết bị điện tử, mở ra hy vọng mới cho những thiết bị thông minh có khả năng uốn cong.