I circuiti flessibili sono diventati una merce altamente desiderabile nella tecnologia moderna, con applicazioni in biotecnologia, elettronica, monitor e schermi, essendo di particolare importanza. Un nuovo documento scritto da John F. Niven, Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università McMaster, Hamilton, Ontario, pubblicato in EPJ MI , mira a capire come i materiali utilizzati nell'elettronica flessibile si comportano sotto stress e sforzo, particolarmente, come si piegano e si piegano.

La progettazione di circuiti flessibili generalmente comporta un sottile strato di copertura rigida, un film metallico o polimerico, posto su uno spesso substrato flessibile, un elastomero morbido ed elastico. La compressione di questo strato di copertura rigida può portare all'instabilità locale con un modello di increspatura sinusoidale che consente alla sua superficie in eccesso di essere adattata dal substrato compresso.

Quando si progettano dispositivi biomedici ed elettronica indossabile, l'instabilità indotta meccanicamente è il meccanismo più plausibile. Così, per tali applicazioni, è fondamentale comprendere le instabilità meccaniche e come esse dipendano dalla geometria e dalle proprietà del materiale dei singoli strati. L'obiettivo finale è evitare una perdita di legame tra gli strati e lo sviluppo di vuoti.

Niven e i suoi colleghi hanno condotto un esperimento per determinare i parametri geometrici che determinano il modo in cui un doppio strato di pellicola autoportante passa all'instabilità globale o locale. L'esperimento ha anche misurato l'effetto delle diverse caratteristiche del film di copertura e degli strati di substrato, come il loro spessore relativo. Lo stress è stato posto sul materiale - fogli di elastosil - biassialmente spostando gli strati ben aderiti in diverse direzioni, lasciando fissa la direzione perpendicolare del materiale.

Il risultato degli esperimenti del team è stato un modello di bilanciamento delle forze che consente ai ricercatori di comprendere meglio il comportamento di tali sistemi quando viene regolato il rapporto di spessore tra lo strato di pellicola e il substrato, e quantificare la quantità e la natura di increspature e deformazioni nei materiali che potrebbero costituire la base della prossima generazione di elettronica.