La perspective d'une commercialisation et d'une application à grande échelle de l'électronique flexible a poussé les chercheurs du monde entier à rechercher des moyens ingénieux d'améliorer leurs performances et leur durabilité. Des appareils intelligents portables aux cellules solaires et aux capteurs de santé, l'électronique flexible est très prometteuse en ingénierie Malheureusement, les appareils flexibles sont généralement aussi fragiles qu'ils en ont l'air; les déformations mécaniques telles que la flexion peuvent induire la formation et la propagation de fissures microscopiques qui finissent par provoquer la défaillance des dispositifs.

Dans une étude récente, une équipe de recherche dirigée par le professeur Jae Eun Jang de l'Institut des sciences et technologies de Daegu Gyeongbuk a trouvé une méthode pour améliorer considérablement la durabilité des électrodes et des transistors flexibles à couche mince, composants clés de l'électronique. La méthode est simple :prenez un film conducteur souple standard et remplissez-le de trous de la taille d'un micromètre en zigzag.

Les chercheurs se sont en fait inspirés du génie civil, comme l'explique le professeur Jang. "Nous étions en train de passer devant un chantier de construction lorsque nous avons vu des plaques d'acier avec des trous, souvent utilisé dans la construction. Nous savions que ces plaques d'acier percées de trous sont utilisées pour réduire les contraintes. Nous avons pensé que cette méthode pouvait aussi être une solution dans le monde du micromètre et, sur la base de cette idée, nous avons commencé à faire des expériences." Dans le domaine de la mécanique, le mot "stress" fait référence aux forces que les particules d'un matériau exercent les unes sur les autres. Les forces externes augmentent la contrainte d'un matériau et peuvent induire la formation de fissures.

Dans les conducteurs flexibles à couche mince réguliers, des fissures se forment à des endroits aléatoires lorsqu'elles sont pliées. Cependant, si le conducteur souple porte le réseau de trous micrométriques, la répartition des contraintes du matériau change de sorte que les fissures ne se forment qu'à des points spécifiques près des bords des trous et se propagent sur une courte distance. Cette, comme le prouvent des simulations et des expériences, ont permis à leurs électrodes métalliques flexibles de supporter des milliers de mouvements de flexion. Le professeur Jang déclare :« Nos appareils ont pu maintenir une conductivité jusqu'à 300, 000 cycles de pliage, ce qui signifie qu'ils peuvent être pliés plus de 80 fois par jour pendant 10 ans. par rapport à d'autres méthodes pour améliorer la durabilité des dispositifs électroniques flexibles, l'approche proposée est peu coûteuse et facile à adopter en utilisant des équipements déjà utilisés dans l'industrie de l'affichage.