Les geckos sont passés maîtres dans l'art de coller aux surfaces de toutes sortes et de se décoller facilement, trop. Inspiré par ces lézards, une équipe d'ingénieurs a mis au point une méthode d'adhésion réversible pour imprimer de l'électronique sur une variété de surfaces délicates telles que les vêtements, plastique et cuir.
Des chercheurs de l'Université Northwestern et de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign ont conçu un tampon polymère carré intelligent qui leur permet de faire varier sa force d'adhérence. Le tampon peut facilement saisir un ensemble d'appareils électroniques sur une surface en silicium, les déplacer et les imprimer sur une surface incurvée.
La recherche sera publiée le 20 septembre par le Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS).
"Notre travail propose une méthode très robuste pour transférer et imprimer de l'électronique sur des surfaces complexes, " dit Yonggang Huang, Joseph Cummings Professeur de génie civil et environnemental et de génie mécanique à la McCormick School of Engineering and Applied Science de Northwestern.
Huang, co-auteur de la PNAS papier, a dirigé la théorie et les travaux de conception à Northwestern. Son collègue John Rogers, le professeur Flory-Founder Chair of Materials Science and Engineering à l'Université de l'Illinois, a dirigé les travaux d'expérimentation et de fabrication. Rogers est co-auteur de l'article.
La clé du tampon polymère carré et compressible réside dans quatre pointes en forme de pyramide sur le fond du tampon, un dans chaque coin. Ils imitent, dans un sens, les micro- et nano-filaments sur le pied du gecko, que l'animal utilise pour contrôler l'adhérence en augmentant ou en diminuant la surface de contact avec une surface.
Presser le tampon contre l'électronique provoque l'effondrement des pointes souples contre le corps du tampon, maximiser la surface de contact entre le tampon et l'électronique et créer une adhérence. L'électronique est récupérée dans un lot complet, et, avec la force supprimée, les pointes souples reprennent leur forme d'origine. L'électronique est maintenant maintenue en place par seulement les quatre pointes, une petite zone de contact. Cela permet à l'électronique d'être facilement transférée sur une nouvelle surface.
"La conception des pointes des pyramides est très importante, " a déclaré Huang. "Les pointes doivent être à la bonne hauteur. Si les pointes sont trop grandes, ils ne peuvent pas prendre la cible, et si les pointes sont trop petites, ils ne reprendront pas leur forme."
Les chercheurs ont effectué des tests sur le tampon et ont découvert que les changements de zone de contact permettent à la force d'adhérence du tampon de varier de 1, 000 fois. Ils ont également démontré que leur méthode peut imprimer des couches d'électronique, permettant le développement d'une variété de dispositifs complexes.