Baru-baru ini sebuah tim peneliti Virginia Tech dari Departemen Teknik Mesin dan Institut Inovasi Makromolekul telah menciptakan jenis elektronik lunak baru, membuka jalan bagi perangkat yang dapat merecover diri sendiri, dapat dikonfigurasi ulang, dan dapat didaur ulang. Sirkuit seperti kulit ini lembut dan elastis, bertahan dari sejumlah kejadian kerusakan di bawah beban tanpa kehilangan konduktivitas listrik, dan dapat didaur ulang untuk menghasilkan sirkuit baru di akhir masa pakai produk.
Dipimpin oleh Asisten Profesor Michael Bartlett, tim baru-baru ini menerbitkan temuannya di Communications Materials, jurnal akses terbuka dari Nature Research.
Perangkat konsumen saat ini, seperti ponsel dan laptop, mengandung bahan kaku yang menggunakan kabel yang disolder. Sirkuit lunak yang dikembangkan oleh tim Bartlett menggantikan bahan yang tidak fleksibel ini dengan komposit elektronik lunak dan tetesan logam cair kecil yang menghantarkan listrik. Elektronik lunak ini adalah bagian dari bidang teknologi yang berkembang pesat yang memberi kekokohan pada gadget dengan tingkat daya tahan yang tidak mungkin dilakukan beberapa tahun yang lalu.
Tetesan logam cair awalnya didispersikan dalam elastomer, sejenis polimer karet, sebagai tetes diskrit yang diisolasi secara elektrik.
Untuk membuat sirkuit, tim memperkenalkan pendekatan terukur melalui embossing, yang memungkinkan mereka dengan cepat membuat sirkuit yang dapat disetel dengan menghubungkan tetesan secara selektif. Tim kemudian dapat memecah tetesan secara lokal untuk membuat ulang sirkuit dan bahkan dapat sepenuhnya membubarkan sirkuit untuk memutuskan semua koneksi untuk mendaur ulang bahan, dan kemudian mulai kembali dari awal.
Sirkuitnya lembut dan fleksibel, seperti pori-pori kulit, terus bekerja bahkan di bawah kondisi beban berlebihan yang berbahaya. Jika celah dibuat di sirkuit ini, tetesan logam tetap dapat mentransfer daya. Alih-alih memotong sambungan sepenuhnya seperti dalam kasus kabel standar, tetesan logam membuat sambungan baru melintasi celah untuk mentransmisikan arus elektrik.
Sirkuit juga akan meregang tanpa kehilangan sambungan listriknya, karena tim menarik perangkat hingga lebih dari 10 kali panjang aslinya tanpa kerusakan selama penelitian.
Di akhir masa pakai produk, tetesan logam dan bahan karet dapat diproses ulang dan dikembalikan ke larutan cair, sehingga secara efektif dapat didaur ulang. Sejak saat itu, mereka dapat dibuat ulang untuk memulai kehidupan baru, sebuah pendekatan yang menawarkan jalur menuju elektronik yang berkelanjutan.
Sementara smartphone yang elastis belum dibuat, perkembangan pesat di lapangan juga menjanjikan elektronik yang dapat dipakai dan robotika lunak. Teknologi yang muncul ini membutuhkan sirkuit yang lembut dan kuat untuk membuat lompatan ke dalam aplikasi konsumen.
Bahan-bahan untuk teknologi lunak ini akan menciptakan sirkuit lunak yang dapat bertahan dalam berbagai aplikasi di dunia nyata.
Dari berbagai sumber.
Penulis
Dr. --Ing. Salman, ST., MSc.
Dosen Teknik Mesin Universitas Mataram
