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17 Fév, 2023

Le connecteur BIND maintient l’élasticité des dispositifs électroniques extensibles

Le connecteur BIND maintient l’élasticité des dispositifs électroniques extensibles

Les connecteurs BIND (rubans dorés) appliqués sur un circuit imprimé.

Si le domaine de l’électronique extensible est très prometteur, l’assemblage des composants de ces dispositifs peut s’avérer délicat. Un nouveau connecteur est conçu pour y remédier, car il s’étire entre les composants et les relie les uns aux autres en quelques secondes.

Dans l’état actuel des choses, les différentes parties des dispositifs électroniques extensibles (tels que les robots à corps souple ou les capteurs portables) sont souvent collées directement ensemble. Malheureusement, les signaux électriques ne peuvent pas traverser la colle. De plus, le lien de la colle se rompt rapidement lorsque les pièces sont tirées dans des directions opposées.

À la recherche d’une alternative plus efficace, une équipe internationale de scientifiques dirigée par le professeur Chen Xiaodong de l’université technologique Nanyang de Singapour a créé un connecteur en forme de ruban appelé BIND (BIphasic, Nano-dispersed Interface).

Il est composé principalement d’un thermoplastique souple déjà largement utilisé dans l’électronique extensible, le styrène-éthylène-butylène-styrène. Des nanoparticules d’or ou d’argent conductrices d’électricité sont intégrées à la matrice thermoplastique.

Lorsque les utilisateurs assemblent des dispositifs électroniques extensibles, il leur suffit d’appuyer chaque extrémité d’un connecteur BIND sur la carte de circuit imprimé, etc. dans chacun des deux composants – les extrémités adhèrent solidement à ces éléments en seulement 10 secondes. Le connecteur peut ensuite être étiré jusqu’à sept fois sa longueur à l’état détendu sans se rompre. Il continue également à transmettre un signal électrique robuste entre les composants tout en étant étiré jusqu’à 2,8 fois sa longueur normale.

En outre, un test standard d’adhérence par pelage a montré que les deux extrémités du connecteur (qui sont collées aux composants reliés) ont une résistance d’adhérence 60 fois supérieure à celle des colles de connexion traditionnelles.

La technologie a déjà été testée avec succès sur des dispositifs de surveillance fixés sur des rats et sur la peau humaine, mesurant dans ce dernier cas l’activité électrique des muscles du bras, même sous l’eau.

« Ces résultats impressionnants prouvent que notre interface peut être utilisée pour construire des dispositifs portables ou des robots mous hautement fonctionnels et fiables », a déclaré le Dr Jiang Ying de Nanyang. « Par exemple, elle peut être utilisée dans des trackers de fitness portables de haute qualité où les utilisateurs peuvent s’étirer, faire des gestes et se déplacer de la manière qui leur convient le mieux, sans que cela ait un impact sur la capacité du dispositif à capturer et à surveiller leurs signaux physiologiques. »

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05579-z

https://www.ntu.edu.sg/news/detail/lego-like-universal-connector-makes-assembling-stretchable-devices-a-snap