Come un principiante dello yoga, i componenti elettronici non si allungano facilmente. Ma questo sta cambiando grazie a una variante dell'origami che prevede il taglio di pezzi di carta piegati.

In uno studio pubblicato il 2 aprile sulla rivista Materiale avanzato , un gruppo di ricerca guidato dall'Università di Buffalo descrive come kirigami abbia ispirato i suoi sforzi per costruire circuiti elettronici malleabili.

La loro innovazione, la creazione di minuscoli fogli di materiali elettronici resistenti ma pieghevoli realizzati con polimeri e nanofili selezionati, potrebbe portare a miglioramenti nell'abbigliamento intelligente, pelle elettronica e altre applicazioni che richiedono circuiti flessibili.

"Elettronica tradizionale, come i circuiti stampati dei tablet e altri dispositivi elettronici, sono rigidi. Non è una buona partita per il corpo umano, che è piena di curve e curve, soprattutto quando ci muoviamo, dice l'autore principale Shenqiang Ren, professore ordinario presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale.

"Abbiamo esaminato i principi di progettazione alla base del kirigami, che è una forma d'arte efficiente e bella, e li abbiamo applicati al nostro lavoro per sviluppare un conduttore di potenza molto più forte ed estensibile, "dice Ren, anche membro del RENEW Institute di UB, che si dedica alla risoluzione di complessi problemi ambientali.

Lo studio, che include contributi di modellazione computazionale da ricercatori della Temple University, impiega l'ingegneria del nanoconfinamento e l'ingegneria della deformazione (una strategia nella produzione di semiconduttori utilizzata per aumentare le prestazioni del dispositivo).

Senza kirigami, il polimero, noto come PthTFB, può essere deformato fino al 6% rispetto alla sua forma originale senza modificare la sua conduttività elettronica. Con kirigami, il polimero può allungarsi fino a 2, 000 per cento. Anche, la conduttività di PthTFB con kirigami aumenta di tre ordini di grandezza.

Il progresso ha molte potenziali applicazioni, compresa la pelle elettronica (materiale elettronico sottile che imita la pelle umana, spesso utilizzato in applicazioni robotiche e sanitarie), schermi pieghevoli e carta elettronica. Ma la sua applicazione più utile potrebbe essere nell'abbigliamento intelligente, un mercato che secondo gli analisti potrebbe raggiungere i 4 miliardi di dollari entro il 2024.