En appliquant leur nouvelle approche, les chercheurs ont produit trois prototypes, chacun prenant moins de 5 minutes. Crédit :Sarre-Uni
Les circuits extensibles ont l'avantage de fonctionner également dans les textiles tels que les vêtements. Cependant, leur production est considérée comme très coûteuse. Un nouveau, processus simplifié a maintenant été présenté par deux informaticiens de l'Université de la Sarre.
Le procédé est basé sur ce que l'on appelle un cutter laser et sa précision, coupes rapides. Ceux-ci sont fournis par un logiciel facile à utiliser développé par Daniel Gröger et le professeur Jürgen Steimle pour les concepteurs. Étant donné que les matériaux nécessaires sont disponibles sur le marché, presque n'importe qui peut désormais produire des appareils électroniques extensibles à ses propres fins.
Une veste qui fait taire les appels entrants lorsque sa manche est pincée. Un pansement qui déclenche une alarme lorsque l'articulation est trop pliée. Ce sont deux des nombreuses applications qui ne sont possibles qu'avec des circuits extensibles. "Toutefois, les procédés de fabrication actuels sont longs et très complexes, " explique Daniel Gröger, doctorant en informatique à l'Université de la Sarre. D'où, avec le professeur Jürgen Steimle, Gröger a développé un procédé pour produire des circuits étirables en quelques minutes.
Le cœur du processus est ce qu'on appelle un découpeur laser. Son faisceau laser enlève en continu le matériau ciblé. De cette façon, il fait de nombreuses coupes précises en très peu de temps. Les chercheurs en profitent en faisant découper au laser un certain motif dans le matériau, semblable à une forme en Y. La taille du motif, l'épaisseur de ses lignes et la distance entre les coupes déterminent l'élasticité du matériau. Le matériau est constitué d'une couche conductrice et d'une couche non conductrice. Le circuit est créé par l'ablation laser de la couche conductrice à des points prédéfinis lors de la découpe.
Comme ce n'est pas seulement rapide, une coupe précise difficile pour l'homme, mais aussi la planification de l'endroit où couper, les chercheurs ont automatisé cela, trop. Le résultat est un logiciel permettant aux concepteurs de spécifier le contour de la pièce, semblable à un programme de dessin, et déterminez quelle partie doit être extensible. Ils déterminent le degré d'élasticité à l'aide d'un curseur virtuel. Finalement, ils placent les composants électroniques. Le logiciel calcule ensuite la position et la nature des formes en Y, y compris le schéma du circuit, et affiche tout. Le résultat rapide est inhabituel car le calcul de la meilleure route en échelle jusqu'à présent a nécessité beaucoup de temps et de puissance de calcul. Les chercheurs cependant, ont imaginé un raccourci en présentant le problème de calcul sous forme de graphe, pour laquelle un calcul efficace est possible.
De cette façon, les chercheurs ont produit trois prototypes, chacune prenant moins de cinq minutes. Le premier est un bracelet transparent avec une diode électroluminescente. Sur son côté se trouve un onglet, semblable à la roue tournante sur le côté d'une montre. En tirant sur la sangle ou sur la languette, la diode électroluminescente s'allume et s'éteint. Cela remplit la fonctionnalité de base d'un chronomètre, dit Gröger. Tirer sur la sangle correspond au démarrage et à l'arrêt. Si vous tirez sur le bracelet, la mesure du temps recommence.
Les deux autres prototypes sont une manette flexible pour les jeux informatiques et un capteur intégré dans un bandage au coude et qui mesure le degré de diffraction. Les matériaux utilisés, tels que des feuilles de plastique recouvertes d'oxyde d'indium et d'étain, sont disponibles en ligne. Gröger pense donc que le nouveau procédé permet également aux personnes peu familiarisées avec la recherche sur les matériaux de créer des circuits étirables. Les chercheurs soulignent que les modèles de test actuels peuvent résister à au moins mille contraintes, mais cela ne répond pas encore aux critères de qualité commerciale pour la durabilité.
Néanmoins, Gröger en est convaincu :« Même si la technologie doit encore être améliorée, les concepts tiendront.