Um grupo de pesquisadores da Universidade Waseda desenvolveu processos e materiais para dispositivos eletrônicos stick-on ultrafinos usando filme elastomérico "nanofolha", alcançando facilidade de produção ao mesmo tempo que preserva alta elasticidade e flexibilidade cinquenta vezes melhor do que nanofolhas de polímero relatadas anteriormente.

Esta pesquisa está publicada no Journal of Materials Chemistry C edição online, 1 de Fevereiro, 2017

Dispositivos eletrônicos inteligentes e vestíveis têm vários requisitos para adoção generalizada, especialmente facilidade de fabricação e conforto de uso. Os materiais e processos desenvolvidos pela equipe da Universidade Waseda representam grandes avanços em ambos os critérios.

A impressão a jato de tinta de circuitos e fixação de baixa temperatura permitem a produção de dispositivos eletrônicos que são duráveis ​​e funcionais, mas também extremamente finos e flexíveis o suficiente para uso como um confortável, aparelho de adaptação à pele, ao mesmo tempo que mantém as propriedades de fácil manuseio e proteção dos filmes elastoméricos. Em apenas 750 nm, o novo filme é ultrafino e flexível. Esses avanços podem ajudar a mudar a natureza dos eletrônicos vestíveis de objetos como relógios de pulso para itens menos perceptíveis do que um band-aid.

A equipe Waseda também estabeleceu um método de união de componentes eletrônicos sem solda, permitindo filmes de elastômero mais finos e flexíveis (SBS:poliestireno-polibutadieno-poliestireno). A "fiação" condutiva é criada por impressão a jato de tinta, que pode ser feito com uma impressora de tipo doméstico sem a necessidade de condições de sala limpa. Avançar, linhas e elementos condutores, como chips e LEDs, são conectados por um sanduíche adesivo entre duas nanofolhas elastoméricas, sem usar ligação química por solda ou adesivos condutores especiais.

Graças ao simples, processos de baixa temperatura, as estruturas ultrafinas resultantes alcançam melhor adesão, sem usar material adesivo, como fita ou cola, melhor elasticidade e conforto para aplicações em contato com a pele. O novo sistema foi comprovado funcional por vários dias em um modelo de pele artificial.

Estes resultados foram alcançados através da colaboração entre três especialidades:Molecular assembly and biomaterials science; robótica médica e engenharia de reabilitação; e sistemas microeletromecânicos, graças às estruturas colaborativas da Universidade Waseda.

Espera-se que os usos para esses produtos incluam interfaces homem-máquina e sensores na forma de tatuagens eletrônicas, como ferramentas radicalmente aprimoradas para os campos da medicina, saúde e treinamento esportivo.

Essas aplicações são objeto de investigação adicional pelo Instituto de Pesquisa Avançada do Envelhecimento Ativo da Universidade Waseda.