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  • Circuitos extensíveis:Novo processo simplifica a produção de protótipos funcionais

    Ao aplicar sua nova abordagem, os pesquisadores produziram três protótipos, cada um levando menos de 5 minutos. Crédito:Saar-Uni

    Os circuitos extensíveis têm a vantagem de também trabalharem em têxteis, como roupas. Contudo, sua produção é considerada muito cara. Um novo, processo simplificado foi agora apresentado por dois cientistas da computação da Universidade de Saarland.

    O processo é baseado em um chamado cortador a laser e sua precisão, cortes rápidos. Eles são fornecidos por um software fácil de usar desenvolvido por Daniel Gröger e o Professor Jürgen Steimle para designers. Uma vez que os materiais necessários estão disponíveis no mercado, quase qualquer pessoa pode agora produzir eletrônicos extensíveis para seus próprios fins.

    Uma jaqueta que silencia as chamadas recebidas quando sua manga é puxada. Uma bandagem que soa um alarme quando a articulação é dobrada demais. Essas são duas das muitas aplicações possíveis apenas com circuitos extensíveis. "Contudo, processos de fabricação atuais são demorados e muito complexos, "explica Daniel Gröger, estudante de doutorado em ciência da computação na Universidade de Saarland. Portanto, junto com o professor Jürgen Steimle, Gröger desenvolveu um processo para produzir circuitos extensíveis em poucos minutos.

    O coração do processo é o chamado cortador a laser. Seu feixe de laser remove continuamente o material alvo. Desta maneira, faz muitos cortes precisos em um tempo muito curto. Os pesquisadores tiram vantagem disso fazendo com que o laser corte um certo padrão no material, semelhante a uma forma de Y. O tamanho do padrão, a espessura de suas linhas e a distância entre os cortes determinam a elasticidade do material. O material consiste em uma camada condutiva e uma não condutora. O circuito é criado pelo laser que realiza a ablação da camada condutiva em pontos predefinidos durante o corte.

    Uma vez que não é apenas rápido, corte preciso que é difícil para os humanos, mas também o planejamento de onde cortar, os pesquisadores automatizaram isso, também. O resultado é um software que permite aos designers especificar o contorno da peça, semelhante a um programa de desenho, e determinar qual parte deve ser esticável. Eles determinam o grau de elasticidade usando um controle deslizante virtual. Finalmente, eles colocam os componentes eletrônicos. O software então calcula a posição e a natureza das formas em Y, incluindo o diagrama de circuito, e exibe tudo. O resultado rápido é incomum porque o cálculo da melhor rota de escada até agora exigiu muito tempo de computação e potência. Os pesquisadores, no entanto, criaram um atalho apresentando o problema de cálculo como um gráfico, para o qual o cálculo eficiente é possível.

    Desta maneira, os pesquisadores produziram três protótipos, cada um levando menos de cinco minutos. O primeiro é uma pulseira transparente com um diodo emissor de luz. Ao seu lado está uma guia, semelhante à roda giratória na lateral de um relógio. Puxar a correia ou a guia liga e desliga o diodo emissor de luz. Isso cumpre a funcionalidade básica de um cronômetro, diz Gröger. Puxar a correia corresponde a iniciar e parar. Se você puxar a pulseira, a medição do tempo começa novamente.

    Os outros dois protótipos são um controlador flexível para jogos de computador e um sensor que é integrado a uma bandagem de cotovelo e mede o grau de difração. Os materiais usados, como folhas de plástico revestidas com óxido de índio e estanho, estão disponíveis online. Gröger, portanto, acredita que o novo processo também permite que pessoas que não estão familiarizadas com a pesquisa de materiais criem circuitos extensíveis. Os pesquisadores apontam que os modelos de teste atuais podem suportar pelo menos mil cepas, mas isso ainda não atende aos critérios de qualidade comercial para durabilidade.

    No entanto, Gröger está convencido:"Mesmo que a tecnologia ainda precise ser melhorada, os conceitos vão se manter ".


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