研究人员找到一种增强柔性电子器件耐用性的新方法,可承受高达30万次弯曲测试

柔性电子产品的广泛商业化和应用前景使全世界的研究人员一直在寻找新颖的方法来增强其性能和耐用性。从可穿戴式智能设备到太阳能电池和健康监测传感器，柔性电子器件在许多工程领域都有很大的应用前景。不幸的是，柔性器件通常和它们的外观一样脆弱；机械变形，如弯曲等，会诱发微观裂纹的形成和传播，最终导致器件失效。研究人员找到一种增强柔性电子器件耐用性的新方法,可承受高达30万次弯曲测试。

在最近的一项研究中，由大邱庆北科学技术研究所领导的研究小组发现了一种方法，可以大大提高薄膜柔性电极和晶体管的耐用性，而薄膜柔性电极和柔性晶体管是电子器件中的关键部件。这个方法很简单：取标准的柔性导电膜，用微米级锯齿形孔填充。

研究人员实际上是从土木工程中汲取灵感，带孔钢板经常在建筑中使用。我们知道这些带孔钢板是用来减少应力的。研究人员认为这种方法也可以成为一种解决方案，根据这个想法，他们开始进行实验。” 在力学领域，”应力 “一词指的是材料颗粒之间相互施加的力。外力会增加材料的应力，并能诱发裂纹的形成。

在规则薄膜柔性导体中，弯曲时会在任意位置形成裂纹。但是，如果柔性导体上有微米大小的孔阵列，材料的应力分布会发生变化，因此，裂纹只在孔的边缘附近的特定位置形成，并在短距离内扩散。通过模拟和实验证明，这使得他们的柔性金属电极能够承受成千上万次的弯曲运动。该研究小组研究的器件能够保持高达30万次弯曲循环的电导率，这意味着它们每天可以被弯曲80次以上，持续10年。 更重要的是，与其他提高柔性电子器件耐久性的方法相比，本研究所提出的方法成本低廉且易于使用已经在显示行业中使用的设备。