Comme un novice du yoga, les composants électroniques ne s'étirent pas facilement. Mais cela change grâce à une variante de l'origami qui consiste à découper des morceaux de papier pliés.

Dans une étude publiée le 2 avril dans la revue Matériaux avancés , une équipe de recherche dirigée par l'Université de Buffalo décrit comment le kirigami a inspiré ses efforts pour construire des circuits électroniques malléables.

Leur innovation - créer de minuscules feuilles de matériaux électroniques solides mais pliables à partir de polymères et de nanofils sélectionnés - pourrait conduire à des améliorations dans les vêtements intelligents, peau électronique et autres applications qui nécessitent des circuits pliables.

"L'électronique traditionnelle, comme les circuits imprimés des tablettes et autres appareils électroniques, sont rigides. Ce n'est pas un bon match pour le corps humain, qui est plein de virages et de courbes, surtout quand on déménage, dit l'auteur principal Shenqiang Ren, professeur au Département de génie mécanique et aérospatial.

« Nous avons examiné les principes de conception du kirigami, qui est une forme d'art efficace et belle, et les a appliqués à notre travail pour développer un conducteur de puissance beaucoup plus fort et extensible, " dit Ren, également membre du RENEW Institute de l'UB, qui se consacre à la résolution de problèmes environnementaux complexes.

L'étude, qui comprend des contributions de modélisation informatique des chercheurs de l'Université Temple, utilise l'ingénierie du nanoconfinement et l'ingénierie des contraintes (une stratégie dans la fabrication de semi-conducteurs utilisée pour améliorer les performances des appareils).

Sans kirigami, le polymère - connu sous le nom de PthTFB - peut être déformé jusqu'à 6 % par rapport à sa forme d'origine sans modifier sa conductivité électronique. Avec kirigami, le polymère peut s'étirer jusqu'à 2, 000 pour cent. Aussi, la conductivité du PthTFB avec le kirigami augmente de trois ordres de grandeur.

L'avancement a de nombreuses applications potentielles, y compris la peau électronique (matériel électronique mince qui imite la peau humaine, souvent utilisé dans les applications de robotique et de santé), écrans d'affichage pliables et papier électronique. Mais son application la plus utile pourrait être dans les vêtements intelligents, un marché qui, selon les analystes, pourrait atteindre 4 milliards de dollars d'ici 2024.