Rekbare en alomtegenwoordige elektronica op basis van vloeibaar metaal (R-13110)

Sterk geïntegreerde sensor/elektronica systemen, die een belangrijke maatschappelijke vooruitgang kunnen betekenen – met applicaties in gezondheidzorg, draagbare elektronica en soepele en draagbare robotica – kunnen gerealiseerd worden via rekbare elektronica gebruikmakend van vloeibare metalen. In dit project zal de lokale interactie van de verschillende materialen; vloeibare metalen, metalen van de micro-elektronische componenten en rekbare encapsulanten, onderzocht worden om de degradatie van de voorziene zachte en rekbare elektronica voor hun toepassing binnen draagbare apparaten, slim textiel en zachte robotica te verhelpen. De interactie tussen het vloeibare metaal en de vaste metalen wordt onderzocht naar het in oplossing gaan van metalen, interdiffusie, onzuiverheidsreacties en vorming van legeringen. Ook coating oplossingen om degradatie tegen te gaan, worden onderzocht. Ook de degradatie van het rekbare encapsulant wordt onderzocht en de invloed op het gedrag van het vloeibaar metaal wordt bestudeerd. Verscheidene strategieën om de verschillende materialen af te zetten om op die manier rekbare apparaten te bekomen, worden onderzocht, waarbij de verschillende onderzochte oplossingen om degradatie te voorkomen worden meegenomen. Gebaseerd op post-mortem en in-situ betrouwbaarheidsstudies wordt een procedure voor betrouwbaarheidstesten voor Vloeibaar Metalen Rekbare Elektronica voorgesteld. Al deze vindingen worden afgetoetst in 3 toepassingen; een gesensorizeerde interface voor een draagbaar apparaat, een lichtgeïntegreerde draad voor slim textiel en een zachte robotische grijper. De gecombineerde fundamenteel wetenschappelijke kennis rond vloeibaar metaal–vast metaal/polymeer interacties, rekbare inkapseling, verwerkingstechnieken en betrouwbaarheidstesting zal leiden naar toepassingen met lange levensduur die impact hebben op alle bedrijven in de waardeketen van het project en die zullen leiden tot een transitie van onderzoek naar industriële opname.

Trefwoorden:rekbare electronica, vloeibare metalen

Disciplines:Oppervlakte- en interfacechemie, Robotica en automatische controle, Elektronisch circuit- en systeembetrouwbaarheid, Slimme sensoren, Materiaalverwerking