对构成柔性电子元件基础的材料的起皱和屈曲进行建模

时间:2020-04-26 15:19 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

对构成柔性电子元件基础的材料的起皱和屈曲进行建模

柔性电路在现代技术中已成为一种极受欢迎的商品,在生物技术、电子、监视器和屏幕上的应用尤其重要。加拿大安大略省汉密尔顿市麦克马斯特大学物理与天文系的John F. Niven在EPJ E上发表了一篇新论文,旨在了解柔性电子产品中使用的材料在压力和应变下的行为,特别是它们如何起皱和弯曲。

柔性电路的设计通常涉及到一种薄的刚性盖层——一种金属或聚合物薄膜,置于一种厚的柔性衬底上——一种柔软的、可拉伸的弹性体。压缩这一刚性的盖层可能导致局部屈曲与正弦皱纹模式,允许其过剩的表面积容纳的压缩衬底。

在设计生物医学设备和可穿戴电子设备时,机械屈曲是最合理的机制。因此,对于这样的应用,理解机械不稳定性以及它们如何依赖于单个层的几何和材料属性是至关重要的。最终的目标是避免层之间的绑定丢失和空洞的发展。

尼文和他的同事进行了一项实验,以确定几何参数,这些参数决定了独立的双层膜如何转变为整体或局部屈曲。实验还测量了盖膜和衬底层的相对厚度等不同特性的影响。应力通过向不同方向移动粘附良好的层,同时保持材料的垂直方向固定,以双向方式施加于材料-弹性硅板上。

团队的实验的结果是一个力平衡模型,允许研究人员更好地理解的行为等系统厚度比薄膜层和衬底之间的调整,和量化的数量和性质起皱和屈曲的基础材料,可以形成新一代的电子产品。

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