A Panasonic Corporation anunciou hoje que desenvolveu uma película de resina de polímero macio, flexível e elástica[1], usando sua tecnologia exclusiva de resina elástica. A empresa também fornecerá um material transparente para eletrodos[2] e pasta condutora[3], com a película isolante.
Esse material recém-desenvolvido é uma película isolante que estica e retorna à sua forma original, um recurso difícil de se encontrar em materiais flexíveis convencionais. Adapta-se ao tipo de dobras desejado e a diferentes superfícies de forma livre, reduzindo consideravelmente as restrições de projeto existentes. Permite, por exemplo, a construção de dispositivos eletrônicos macios e elásticos, que se adaptam a uma variedade de formas, tais como a roupas e ao corpo. O material recém-desenvolvido pode ser usado em uma ampla gama de aplicações, desde dispositivos vestíveis até sensores, telas e robôs.
A película de resina elástica oferece os seguintes recursos desenvolvidos com base na tecnologia de resina elástica proprietária da empresa.
Película isolante, elástica e macia, que apresenta excelente elasticidade
– Alongamento por tração: x 2,5 ou maisPelícula isolante capaz de relaxar a tensão interna decorrente de estiramento, retornando à sua forma original e resistindo ao uso repetido
– Percentagem de relaxamento de tensão: 60%*1
– Taxa de recuperação: 98% ou mais*2Desenvolvimento adicional de um material elástico transparente para eletrodos e pasta condutora, juntamente com o material de isolamento
*1 Resultados de teste interno de relaxamento de tensão (condições: 50% de estiramento por 30 min)
*2 Resultados de teste interno de recuperação de estiramento (condições: Taxa de estiramento 25 mm/min e taxa de recuperação de 0,1 mm/min)
A película e os materiais recém-desenvolvidos serão exibidos na 17th Printed Wiring Boards Expo a ser realizada de 13 a 15 de janeiro de 2016 na Tokyo Big Sight.
Características em detalhe
Película isolante, macia e elástica, que apresenta excelente elasticidade
No contexto do desenvolvimento de vários dispositivos vestíveis, há uma crescente demanda pela redução da sensação de estranhamento ao usá-los, por um design mais atraente visualmente, e por um tamanho menor e um perfil mais fino. Os materiais de poliuretano e borracha precisam superar os desafios associados com a adesão, resistência ao calor e fragilidade. A demanda é alta para um material moldável que seja excelente em termos de trabalhabilidade, durabilidade e resistência ao calor. Ao observar o desempenho comprovado da resina termofixa[4] usada de forma convencional e aplicando a tecnologia de projeto de resina proprietária da empresa, que pode adicionar uma excelente elasticidade ao material, a Panasonic desenvolveu um material isolante de resina termofixa que é, surpreendentemente, flexível e elástico. Essa película isolante, macia e elástica ajuda a construir dispositivos eletrônicos vestíveis ou para instalação em locais desejados.Película isolante capaz de relaxar a tensão interna decorrente de estiramento, retornando à sua forma original e resistindo ao uso repetido
Dispositivos implementados na roupa ou vestidos sobre o corpo devem ser feitos de materiais que suportem o uso repetido e que não permitam nenhuma alteração nas propriedades mecânicas, mesmo após repetidas deformações (esticar e restaurar). Em geral, os materiais sujeitos a estiramento e recuperação repetidos tendem a se degradar em termos de resistência mecânica e desempenho de recuperação. Ultrapassando o simples amaciamento, a Panasonic empregou uma tecnologia de projeto de resina exclusivo que faz ótimo uso da estrutura tridimensional com relação cruzada[5], característica da resina termofixa. Ao relaxar a tensão interna decorrente do estiramento, o material isolante recém-desenvolvido retorna à sua forma original e suporta o uso repetido. Esse material ajuda a criar dispositivos eletrônicos que permanecem vestíveis por um período prolongado de tempo.Desenvolvimento adicional de um material elástico transparente para eletrodos e pasta condutora, com o material de isolamento
Os dispositivos implantados na roupa ou vestidos sobre o corpo devem ser feitos não só de materiais elásticos isolantes, mas também com materiais condutores macios e elásticos. Usando uma resina elástica como material de base, a Panasonic também desenvolveu um material transparente para eletrodos e pasta condutora que permanecem condutores mesmo depois de repetidos ciclos de estiramento e recuperação. O material transparente para eletrodos é composto por uma fina camada condutora de nanotubos de carbono[6] formada sobre material de base de resina elástica. A pasta condutora foi produzida pela combinação de resina elástica, usada como um aglomerante, com enchimento de prata. Esses materiais ajudam a construir sensores e dispositivos de exibição elásticos.
Tecnologias em detalhe
A tecnologia de projeto de resina original da empresa para produzir um material de isolamento elástico a partir de uma resina termofixa
As resinas termofixas são materiais de uso amplo e geral. Como esses materiais estão sujeitos a uma compensação entre maciez e resistência ao calor, é um desafio fazê-los macios, mantendo sua resistência ao calor. A Panasonic desenvolveu uma tecnologia de projeto de resina exclusiva para permitir que o material tenha, ao mesmo tempo, componentes macios e rígidos. Esse método difere do método convencional de adição de um elastômero[7]. Essa tecnologia usa uma estrutura de resina termofixa tridimensional, com relação cruzada, para relaxar as tensões decorrentes de estiramento e recuperação. Ao assegurar a compatibilidade entre elasticidade e relaxamento de tensão, desenvolvemos um material isolante que, embora feito de uma resina termofixa, estica e retorna à sua forma original para permitir o uso repetido.Tecnologia de projeto para produzir um material de base elástico para eletrodos elásticos transparentes
ITO[8] é largamente usado como eletrodos transparentes. Embora ele suporte dobras em certa medida, quando submetido a dobraduras ou estiramento, desenvolve rachaduras com facilidade, deixando, assim, de manter sua condutividade. Para superar essa desvantagem, é necessário fornecer flexibilidade à prova de rachaduras e assegurar um caminho condutivo que mantenha a condutividade do material mesmo sob condições de estiramento ou deformação. A Panasonic desenvolveu uma tecnologia concebida para formar uma fina camada, condutora e transparente, composta por nanotubos de carbono condutores de uma proporção excepcionalmente alta, em um material de base de uma película de resina elástica produzida com materiais ideais para estiramento e recuperação. Ao empregar nanotubos de carbono para formar um caminho condutivo, proporcionando compatibilidade entre elasticidade e condutividade, criamos um material para eletrodos transparente elástico que mantém a condutividade mesmo após a deformação.Tecnologia para combinar um polímero elástico e um enchimento condutor para a produção de pasta condutora elástica
Geralmente, uma fiação de cobre ou de outro metal se romperia a cada vez que seu material de base fosse sujeito a estiramento ou se contraísse. Devido a esse problema, não é fácil usar fiação metálica para formar circuitos complexos. Além disso, a fadiga do metal resultante da deformação torna difícil se obter uma fiação metálica que resista a um estiramento repetido. A Panasonic desenvolveu uma tecnologia para combinar uma resina elástica como aglomerante com um enchimento de prata. O resultado é uma pasta condutora que mantém um caminho condutivo e portanto, a condutividade, mesmo depois de estiramento e recuperação.