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Comportamiento de delaminación de materiales multicapa de islas suaves altamente estirables

Autores: Kowol, Philipp; Bargmann, Swantje; Görrn, Patrick; Wilmers, Jana

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Comportamiento de delaminación de materiales multicapa de islas suaves altamente estirables


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Electrónica estirable
Diseños estructurales
Conductores metálicos
Compuestos de plata-PDMS
Delaminación
Localización de deformaciones

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 15

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La electrónica estirable se basa en diseños estructurales sofisticados que permiten a los conductores metálicos frágiles adaptarse a sustratos curvados o en movimiento. Los patrones de islas suaves y grietas estables en compuestos de plata-PDMS proporcionan una excepcional estirabilidad mediante la localización de la deformación a medida que las grietas se abren y las islas se deforman. Para investigar la fiabilidad y los posibles modos de fallo, estudiamos la iniciación y propagación de la delaminación en función de la geometría de la estructura y la calidad del enlace metal-polímero. Nuestros experimentos numéricos muestran que una película metálica bien unida no corre el riesgo de delaminación. Incluso las películas metálicas débilmente unidas soportan deformaciones moderadas muy por encima de los límites de los materiales electrónicos clásicos antes del inicio de la delaminación en las estructuras de islas suaves. Si ocurre la delaminación, lo hace en patrones predecibles que mantienen la funcionalidad en un rango de deformación notable en el rango de porcentaje de dos dígitos antes del fallo, proporcionando así márgenes de seguridad en las aplicaciones.

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