مدارهای انعطاف‌پذیر ساخته‌شده از نانوروبان‌های سیلیکونی

دانشمندان آمریکایی مدارهای سیلیکونی‌ای را توسعه داده‌اند که بتوانند بدون شکسته شدن و از دست دادن خواص الکترونیکی، خم شوند، کشیده شوند و پیچانده شوند. به گفته این محققان، از این مدارهای قابل‌انعطاف می‌توان در ساخت حسگرهای پوشیدنی پزشکی یا دستکش‌های «هوشمند» جراحی استفاده کرد.

دانشمندان آمریکایی مدارهای سیلیکونی‌ای را توسعه داده‌اند که بتوانند بدون شکسته
شدن و از دست دادن خواص الکترونیکی، خم شوند، کشیده شوند و پیچانده شوند. به گفته
این محققان، از این مدارهای قابل‌انعطاف می‌توان در ساخت حسگرهای پوشیدنی پزشکی یا
دستکش‌های «هوشمند» جراحی استفاده کرد.

مدارهای مذکور از نانوروبان‌های حاصل‌شده از سیلیکون تک‌بلوری تشکیل می‌شوند. این
مدارها با استفاده از روش‌های چاپی انتقالی مشابه همان‌هایی که قبلاً در صنعت
سیلیکون مورد استفاده بوده‌اند، ساخته می‌شوند؛ اما طوری اصلاح شده‌اند که قادر به
تولید ورقه‌هایی با ضخامت کلی ۵/۱ میکرومتر هستند و حدود ۵۰ برابر از موی انسان
نازک‌تر است، سپس این ورقه‌های بسیار نازک به یک تکه لاستیکی چسبانده می‌شوند که
تحت کشش قرار دارد. وقتی که به لاستیک اجازه داده می‌شود که به حالت اولیه‌اش
بازگردد، مدار ورقه‌ای مانند پرده دستگاه آکاردیون، مچاله می‌شود. این مدارهای
فشرده‌شده می‌توانند بدون هیچ اثر خرابی خم یا کشیده شوند.

مدار مجتمع ساخته‌شده از نانوروبان‌های سیلکونی با قابلیت کشش‌پذیری مکانیکی که در
داخل یک لاستیک شفاف قرار داده شده‌است.

از این مدارها می‌توان در ساخت ترانزیستورها،
تقویت‌کننده‌ها و درگاه‌های منطقی با عملکردهای خوب الکتریکی، در مقایسه با
ویفرهای شکننده سیلکونی استفاده کرد.
جان روگرز از دانشگاه ایلینویز واقع در اوربانا–کامپین ـ که هدایت این گروه را
برعهده دارد ـ می‌گوید:«کاربردهای جدید بسیار زیادی، مخصوصاً جاهایی که سیستم‌های
ساخته‌شده از ویفرهای مرسوم نامناسب هستند، برای این مدارها قابل تصور است. به
نظر ما اصلی‌ترین کاربردهای اولیه شامل مجتمع‌سازی الکترونیک و حسگرها با بدن
انسان خواهد بود.»
گروه روگرز با همکاری سایر گروه‌های تحقیقاتی همینک مشغول توسعه الکترونیک قابل
‌کششی است که می‌تواند بر روی سطح مغز قرار بگیرد و در محافظت از بیمارانی که
از مرض صرع رنج می‌برند، استفاده شود. آنها همچنین مشغول استفاده از الکترونیک
و حسگرها در داخل نوع خاصی از دستکش‌های جراحی هستند که می‌تواند در حین جراحی
اطلاعات زیادی را در اختیار جراح قرار دهد.
میکائیل استرانو از مؤسسه فناوری ماساچوست واقع در آمریکا، می‌گوید:« این
مهم‌ترین پیشرفت در الکترونیک انعطاف‌پذیر با قابلیت تجاری‌سازی، تا به ‌امروز
است.» او عقیده دارد که به‌منظور قابل استفاده بودن در بدن انسان باید از مواد
مناسبی استفاده شود، استرانو می‌گوید:« موادی که در این پروژه ‌استفاده می‌شوند
با کاشت بافت انسان و یا جذب سطحی پروتئین سازگار نیستند. به هر حال این کار یک
پیشرفت چشمگیر در کاربردهای مرسوم الکترونیک انعطاف‌پذیر به شمار می‌رود.»
نتایج این تحقیق در مجله Science منتشر شده است.