Modul kinetické elektroniky
Zdroj: npj Flexible Electronics
Elektronika jako živý organismus. Japonci vyvinuli zařízení, které se samo spojí i opraví
Budoucí nositelná elektronika možná nebude jen tenčí a ohebnější. Díky nové technologii vyvíjené v Japonsku by se její jednotlivé části mohly samy spojovat, rozpojovat nebo přeskupovat podle aktuální potřeby.
bac
Elektronika se možná blíží dalšímu velkému skoku. Japonští vědci představili tenké flexibilní moduly, které se dokážou samy spojovat, rozpojovat i měnit uspořádání podle aktuální potřeby. Cílem je přiblížit fungování elektronických zařízení vlastnostem živých organismů.
Za vývojem stojí výzkumníci z Univerzity Kjúšú, kteří svou technologii označují jako kinetickou elektroniku. Na rozdíl od dnešních nositelných zařízení, která tvoří jeden pevný celek, se nový systém skládá z několika samostatných modulů. Ty mezi sebou dokážou automaticky vytvořit mechanické i elektrické spojení a v případě potřeby se opět oddělit. Svou inovaci publikovali ve vědeckém časopise Nature.
Klíčovou součástí technologie je speciální vícevrstvý materiál kombinující plasty polypropylen a polyimid. Po zahřátí miniaturním zlatým topným prvkem se jednotlivé vrstvy rozpínají rozdílnou rychlostí, takže se celý modul začne řízeně ohýbat.
Právě tento pohyb umožňuje, aby se jednotlivé části elektroniky samy spojily. Výzkumníci vyvinuli několik způsobů propojení – od jednoduchého háčkového mechanismu až po miniaturní „drápek“, který moduly pevně uzamkne. Spojení přitom zůstává zachováno i po vypnutí napájení.
Technologie pracuje při napětí 5 až 12 voltů, tedy podobném, jaké využívá například běžný USB adaptér. Přesto dokáže jednotlivé moduly deformovat až o 10 milimetrů a vytvořit stabilní spojení s velmi nízkou spotřebou energie.
Inspirace přírodou
Vědci si od nové konstrukce slibují především větší flexibilitu elektronických zařízení. Namísto jednoho pevného přístroje by budoucí senzory nebo roboti mohli měnit svou podobu podle situace.
V medicíně by například nositelné senzory mohly upravit své uspořádání podle toho, jaké životní funkce právě sledují. Měkcí roboti by zase mohli měnit tvar, aby se dostali do úzkých prostor nebo bezpečněji spolupracovali s lidmi.
Ještě ambicióznější je dlouhodobá vize celého projektu. Výzkumníci chtějí vytvořit elektroniku, která se bude chovat podobně jako živé tkáně – bude se sama sestavovat, přizpůsobovat okolnímu prostředí a v případě poškození se dokáže alespoň částečně opravit.
