Инновационные материалы Panasonic для гибкой электроники

Корпорация Panasonic разработала материалы, с помощью которых в обозримом будущем можно будет создавать гибкие носимые устройства, адаптирующиеся к особенностям одежды и фигуры пользователя. На выставке Printed Wiring Boards Expo в Токио (13–15 января) будут представлены прозрачная полимерная диэлектрическая пленка, характеризующаяся повышенной мягкостью, гибкостью и растяжимостью, а также прозрачный электродный материал и электропроводящая паста, разработанные по собственной технологии Panasonic.

Прозрачная пленка-диэлектрик имеет ряд преимуществ перед традиционными материалами, используемыми в производстве электроники. Она легко растягивается и возвращается в первоначальное состояние, не трескается и не ломается, сохраняя рабочие характеристики после нескольких циклов растяжения-сжатия. Материал складывается и изгибается, адаптируясь к поверхностям любой формы – на его основе можно создавать мягкие и растяжимые электронные устройства, которые будут плотно держаться на одежде и теле человека без дополнительных креплений. Спектр его применения – от носимой электроники до сенсоров, дисплеев и роботов.

Пленка отличается высокой эластичностью: она может растягиваться в 2,5 раза, сохраняя при этом свои свойства (относительное удлинение при растяжении – 2,5 раза и более). Степень релаксации напряжения составляет 60%, восстановления – 98% и более.

В дополнение к пленке-диэлектрику в Panasonic разработали прозрачный электродный материал и проводящую пасту, которые позволяют создавать гибкие микросхемы, работающие даже в искривленном состоянии. Традиционные материалы (медь и другие металлы), использующиеся в качестве проводников в стандартных микросхемах, довольно хрупки. При сильном изгибе токопроводящие дорожки чипа могут трескаться, прерывая движение электричества по цепи. Кроме того, из-за усталости металла при деформации электропроводка не выдерживает повторное растяжение.

Материалы Panasonic позволяют решить эту проблему. Новая полимерная технология использует возможности трехмерной поперечно сшитой структуры термореактивных смол для снятия напряжения, возникающего при растяжении и сжатии. Этот метод отличается от традиционного способа добавления эластомера – прозрачный электродный материал на основе углеродных нанотрубок образует тонкий слой на поверхности растяжимого полимера. Проводящая паста получена путем объединения растяжимой смолы, используемой в качестве основы, и серебряного наполнителя.