محققان کره جنوبی اولین سیستم الکترونیکی عملکردی کاملا انعطاف‌پذیر را ارائه دادند. این دستاورد متکی بر روش جدیدی است که باتری‌های انعطاف‌پذیر را قادر به کار کردن با طیف متنوعی از مواد الکترودی می‌کند.
اولین سیستم الکترونیکی انعطاف‌پذیر: LED و باتری خم شونده
گروهی از محققان از کره جنوبی با اتصال یک باتری یون لیتیوم نازک انعطاف‌پذیر به یک LED آلی انعطاف‌پذیر، اولین سیستم الکترونیکی عملکردی کاملا انعطاف‌پذیر را شرح داده است. به عبارت دیگر آنها یک باتری و نمایشگر انعطاف‌پذیر را روی یک بستر پلاستیکی منفرد بدون کمک الکترونیک توده‌ای، تجمیع کرده‌اند. این موفقیت متکی بر روش ساخت جدیدی است که باتری‌های انعطاف‌پذیر را قادر به کار کردن با تنوعی از مواد الکترودی می‌کند.
کی‌اُن جا لی از موسسه علوم و فناوری پیشرفته کره جنوبی و یکی از این محققان می‌گوید که یکی از مشکلات باتری‌های یون لیتیوم انعطاف‌پذیر این است که اکسیدهای فلز انتقالی لیتیومی که بعنوان الکترود کاتد استفاده می‌شوند، در دماهای بالا (برای مثال حدود ۷۰۰ درجه سلسیوس برای اکسید کبالت لیتیوم) کریستال می‌شوند؛ بنابراین کریستال کردن آنها روی بستر‌های انعطاف‌پذیر مانند مواد پلیمری غیرممکن است.
برای غلبه بر این مشکل، این محققان تکنیک ساختی بنام روش انتقال عمومی ارائه کردند. این تکنیک شامل ترسیب این مواد الکترود باتری روی یک بستر میکای شکننده، مشابه آنچه در ساخت باتری انعطاف‌پذیر استاندارد استفاده می‌شود، است. سپس این محققان با استفاده از نوار چسبناک بستر میکا را لایه به لایه حذف می‌کنند.
باتری یون لیتیوم قابل خم در حالت خمیدگی نیز یک LED آبی را روشن می‌کند.
در مرحله بعد، این باتری روی یک صفحه پلیمری انعطاف‌پذیر انتقال داده شده و با یک صفحه پلیمری انعطاف‌پذیر دیگر پوشش‌دار می‌شود. نتیجه نهایی یک باتری یون لیتیوم انعطاف‌پذیر است که آن را تقریبا با هر ماده الکترودی می‌توان ساخت (در این تحقیق از اکسید کبالت لیتیوم استفاده شد).
این باتری یون لیتیوم انعطاف‌پذیر ولتاژ شارژی برابر با چهار و دو دهم ولت و ظرفیت شارژی برابر با ۱۰۶ میکروآمپر ساعت بر سانتی‌متر مربع داشت که جزء بالاترین مقادیر گزارش‌شده برای این باتری‌های انعطاف‌پذیر هستند. بسته به درجه خمیدگی، این باتری بین هشتاد و هشت و دو دهم درصد و نود و هشت و چهار دهم درصد ظرفیت اصلی خود را حفظ می‌کرد.
این محققان برای ساخت اولین سیستم الکترونیک عملکردی کاملا انعطاف‌پذیر، این باتری یون لیتیوم انعطاف‌پذیر را به یک LED آلی انعطاف‌پذیر ساخته‌شده روی یک بستر اکسید قلع ایندیوم انعطاف‌پذیر، متصل کردند. آنها تمام این سیستم را برای تقویت پایداری مکانیکی‌اش با صفحه‌های پلیمری انعطاف‌پذیر پوشاندند. این محققان نشان دادند؛ حتی هنگامی که این باتری خمیده شود، هنوز می‌تواند به LED توان بدهد.
این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nano Letters منتشر کرده‌اند.
