NHẬT BẢN – Các nhà nghiên cứu từ đại học Kyushu (Kyushu university) đã phát triển thành công nguyên mẫu mô-đun điện tử màng mỏng (thin-film electronic module) (*), có khả năng tự động kết nối và ngắt kết nối với nhau. Điện tử linh hoạt (flexible electronics) đang là một lĩnh vực nghiên cứu ngày càng phát triển nhờ tiềm năng ứng dụng rộng lớn trong các thiết bị cảm biến đeo trên người, robot mềm và các thiết bị y tế.
(*) Thin-film electronic module: là cụm mạch/ linh kiện điện tử được tạo ra bằng cách phủ các lớp vật liệu bán dẫn, dẫn điện hoặc cách điện siêu mỏng (chỉ từ vài nanomet đến vài micromet) lên một bề mặt nền (substrate).

Phó giáo sư Fumihiro Sassa từ đại học Kyushu chia sẻ: “Hiện nay, hầu hết các thiết bị điện tử đều được chế tạo dưới dạng hệ thống liền khối cố định. Trong một thời gian dài, nhóm nghiên cứu đã phát triển một cụm điện tử động lực (kinetic electronics) với các thiết bị màng mỏng tích hợp bộ truyền động và mạch điện, cho phép chúng tự di chuyển, gắn kết và hoạt động cùng nhau. Trong nghiên cứu này, nhóm tập trung phát triển cơ chế tự ghép nối cơ – điện giữa các mô-đun màng mỏng để chúng có thể kết nối hoặc ngắt kết nối khi cần thiết.”

Sản phẩm nguyên mẫu này, bộ truyền động và mạch điện được tích hợp trực tiếp trên cùng một tấm màng mỏng. Lớp truyền động gồm hai vật liệu là polypropylene và polyimide, vốn có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau, đồng nghĩa với việc chúng sẽ nở ra với tốc độ khác nhau khi bị nung nóng. Bằng cách kết hợp lớp màng này với một bộ vi gia nhiệt bằng vàng, tấm màng có thể được làm nóng và uốn cong theo ý muốn.

Phó giáo sư Sassa chia sẻ thêm: “Nhóm nghiên cứu đã phát triển một vài phương thức ghép nối khác nhau cho thiết bị. Ví dụ, một phương thức cho phép các đầu màng tự uốn cong tạo thành vòng để móc vào nhau. Phương thức khác sử dụng cơ chế kẹp dạng móng vuốt, có thể khóa chặt vào thiết bị đối ứng và giữ nguyên trạng thái khóa ngay cả khi đã ngắt nguồn điện”.

Các thiết bị mới này mở ra những hướng phát triển kết hợp giữa điện tử và robot học, nơi các màng truyền động tích hợp mạch điện không chỉ dừng lại ở việc uốn cong đơn thuần, mà còn mang tính mô-đun, có khả năng chủ động kết nối và tái tổ chức lại các chức năng vận hành.

Phó giáo sư Sassa kết luận: “Những thiết bị này hiện vẫn đang ở giai đoạn đầu, do đó còn nhiều yếu tố cần cải tiến. Nhóm hy vọng nghiên cứu này sẽ đặt nền móng cho sự phát triển của các thiết bị có khả năng tự lắp ráp, thích nghi và thậm chí tự sửa chữa tương tự như các sinh vật sống”.

Để xem các tin bài khác về “Mô-đun điện tử màng mỏng”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Electronics Online