Учёные БФУ нашли способ стабилизировать гибкую электронику
Учёные БФУ предложили способ повысить эффективность гибкой электроники: они создали двухслойный композит из пьезоэлектрической полимерной плёнки и магнитоактивного эластомера с микрочастицами железа. Разработка может пригодиться для носимых датчиков и других эластичных устройств.
Обычно магнитоэлектрические материалы делают с жёсткими компонентами, в том числе керамикой. Для гибкой электроники нужны материалы, которые гнутся и растягиваются, но их характеристики нестабильны: магнитные частицы внутри мягкой полимерной основы меняют положение, и величина электрического сигнала колеблется.
При изготовлении материала на него воздействовали магнитным полем, чтобы частицы железа выстроились в параллельные цепочки. После затвердевания полимера структура сохранялась: при переменном магнитном поле цепочки давали более выраженную направленную деформацию, которая передавалась пьезоэлектрическому слою и превращалась в электрический сигнал. Отклик оставался стабильным даже при изменении упругости полимерной основы.
Результаты показывают, что характеристики таких материалов можно регулировать не только химическим составом, но и внутренней структурой. В перспективе технология может найти применение в гибких сенсорах, носимой электронике, биомедицинских устройствах и системах сбора энергии из механических и электромагнитных колебаний.
Среди возможных направлений использования рассматриваются «умные» пластыри и автономные источники питания для маломощных устройств. Следующим этапом учёные назвали создание и оптимизацию инженерных решений на основе исследованных композитов.