Gerilebilir Elektroniklerin Geleceği
Bu teknolojiler, sağlık, enerji ve ordu için birçok olası uygulamaya sahiptir. Ancak, uygun malzeme ve üretim yöntemleri bulma konusunda çeşitli zorluklar vardır. Wuhan Üniversitesinden malzeme bilimci Wei Wu'ya göre, "Gerilebilir elektronikler üretme konusundaki en büyük zorluk, her bir bileşenin, kendi performansını korurumasının yanında, sıkıştırılmaya, bükülmeye ve düzensiz yüzeylerde uygulanmaya karşı dayanması gerektiğidir".
Birçok farklı gerilebilir elektronik bileşen geliştirilmektedir. Örneğin, düşük maliyetli gerilebilir iletkenler ve elektrotlar gümüş nanotellerden ve grafenden yapılmıştır. Acil oalrak çözülmesi gereken sorunların başında ise, bataryalar gibi gerilebilir enerji depolama cihazlarına ihtiyaç duyulmasıdır. Çinko bazlı bataryalar bu kondua umut verici adaylardır. Bununla birlikte, ticari olarak uygulanabilir kılmak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulmaktadır.
Bataryalara karşı bir alternatifte, rüzgar ya da insan vücudu hareketleri gibi elde edilebilen çeşitli titreşimlerden elektrik üretebilen gerilebilir nanojeneratörlerdir. Giyilebilir elektronik cihazlara güç vermek için gerilebilir güneş pilleri de kullanılabilir.
Sıcaklık, basınç ve elektrokimyasal sensörler gibi birden fazla gerilebilir bileşenin entegre edilmesiyle, insan derisine benzeyen, ter, gözyaşı veya tükürükten gelen sinyalleri gerçek zamanlı, non-invaziv olmayan sağlık hizmeti izlemesi için kullanabilecek bir malzeme oluşturmak mümkündür. Bunların yanı sıra akıllı protezler veya geliştirilmiş duyu yeteneklerine sahip robotlar içinde bu sistemler kullanılabilir.
Şu anda gerilebilir elektronik üretimi için iki ana strateji var. Birincisi, büyük deformasyonlara dayanabilen, kauçuk gibi kendinden gerilebilir malzemeleri kullanmaktır. Bununla birlikte, bu malzemelerin yüksek elektrik direnci gibi sınırlamaları vardır.
İkinci yöntem, esnek olmayan malzemelerin yenilikçi tasarım kullanarak gerilebilir hale getirilmesidir. Örneğin, silikon gibi kırılgan yarı iletken malzemeler önceden gerilmiş bir yüzey üzerinde büyütülebilir ve daha sonra bükülme dalgaları oluşturarak sıkıştırılabilir. Diğer bir strateji, yumuşak veya sıvı metalleri esnek ara bağlantılar kullanarak sert iletken malzemeleri kullanmaktır. Origami'den esinlenilmiş katlama teknikleri, katlanabilir elektronik cihazlar yapmak için kullanılabilir. Gelecekte, gerilebilir elektronikler, kablosuz iletişim, kendi kendini şarj etme ve hatta kendi kendini iyileştirme gibi yeni yeteneklerle geliştirilebilir.
Laboratuvar testlerinden sonraki adım ise, esnek elektronik cihazların piyasaya sürülmesidir. Bu, daha ucuz malzemeler ve daha hızlı, ölçeklenebilir üretim yöntemleri gerektirmektedir.
Kaynak : worldofchemicals