¿Por qué usar silicona para electrónicos flexibles?

Con el rápido desarrollo tecnológico, la electrónica orgánica se ha convertido en un nuevo tipo de dispositivo que está siendo ampliamente estudiado. En comparación con los dispositivos electrónicos tradicionales, los dispositivos electrónicos orgánicos flexibles tienen propiedades físicas más flexibles y pueden utilizarse en electrónicos sensibles a la corrosión del aislamiento.

Flexible electronics has a wide range of application prospects, from the development of cell phones, tablet PCs, TVs, and other daily electronic products, to the development of medical, information, energy, defense, and other fields, flexible electrical materials can play an important role in applications of insulating corrosion sensitive electronic. Why use silicone for electronics flexible?

Silicone is a new type of material with unique properties and a wide range of applications, with good flexibility and tensile permanently flexible rubber; it has corrosion resistance, high dielectric strength, good transparency, and stability in a wide range of temperatures, can be used for large-area transparent flexible electronic devices or thermally stable device substrate material; it is easy to combine with the electronic material so that the electronic material is fixed to the surface; it’s electrical properties are stable over a wide temperature range, is widely used in electronic components. In recent years, from the development of cell phones, tablet PCs, TVs, and other daily-use electronic products, to the development of medical, information, energy, defense, and other fields.

Here’Aquí se presenta cierta información al respecto:

• ¿Qué es la electrónica flexible?
• ¿Cómo clasificar los materiales flexibles para electrónica?
• ¿Cuáles son las ventajas de la silicona?
• ¿Cómo aplicar silicona en electrónica flexible?
• ¿Qué sucederá con la electrónica flexible de silicona?
• ¿Cómo elegir las materias primas de silicona?

1. ¿Qué es la electrónica flexible?

La electrónica flexible es una tecnología que conecta dispositivos inorgánicos/orgánicos a un sustrato flexible para formar circuitos. En comparación con la electrónica de silicio tradicional, la electrónica flexible se refiere a dispositivos electrónicos de película delgada que pueden doblarse, plegarse, torcerse, comprimirse, estirarse o incluso deformarse en cualquier forma, manteniendo un rendimiento optoelectrónico eficiente, confiabilidad e integración.

2. ¿Cómo clasificar los materiales electrónicos flexibles?

2.1 Materiales metálicos

Metallic materials are generally gold, silver, copper, and other conductive electrical Materiales materiales, principalmente utilizados para electrodos y cables, y conectores de cable coaxial. Para los procesos de impresión modernos, principalmente se utilizan tintas conductoras nano como materiales conductores, incluyendo nanopartículas y nanohilos. Además de una buena conductividad, las nanopartículas metálicas pueden sinterizarse en películas o como entradas de cable conductor.

2.2 Materiales orgánicos

Las matrices de sensores de presión a gran escala son importantes para el futuro desarrollo de sensores portátiles. Los sensores de presión basados en mecanismos de señalización capacitivos piezorresistivos sufren de diafonía de señal, lo que conduce a mediciones inexactas.

2.3 Materiales semiconductores inorgánicos

Inorganic semiconductor materials show excellent piezoelectric properties in the field of wearable flexible electronic sensors. The applications of electrical materials are promising.

2.4 Materiales de carbono

Los materiales de carbono comúnmente utilizados en sensores electrónicos portátiles flexibles incluyen nanotubos de carbono y grafeno. Los nanotubos de carbono tienen alta cristalinidad, buena conductividad eléctrica, gran área superficial específica, tamaño microporoso que puede controlarse mediante el proceso de síntesis, etc., y la tasa de utilización de área superficial específica puede alcanzar 100%.

El grafeno se caracteriza por ser ligero, delgado, transparente y tener buena conductividad eléctrica y térmica. Tiene perspectivas de aplicación extremadamente importantes y amplias en los campos de tecnología de detección, comunicación móvil, tecnología de la información y vehículos eléctricos.

 

2.5 Sustrato flexible

Para cumplir con los requisitos de los dispositivos electrónicos flexibles, propiedades como ser delgado, transparente, flexible, estirable, aislante y resistente a la corrosión se han convertido en indicadores clave de los sustratos flexibles.

Los materiales flexibles comunes son Alcohol Polivinílico (PVA), Poliéster (PET), Polimida (PI), Naftalato de Polietileno Dicarboxilato (PEN), silicona grado electrónico, papel, materiales textiles, y así sucesivamente.

El material de polimida tiene las ventajas de resistencia a altas temperaturas, resistencia a bajas temperaturas, resistencia química y buenas propiedades eléctricas. Es el material más prometedor para electrónica flexible. Solo en la elección del sustrato flexible, además de las características de resistencia a altas temperaturas, la transmitancia del sustrato flexible, la rugosidad superficial y el costo del material son factores que deben considerarse al elegir.

El PET es económico y tiene buena transmisión de luz, pero tiene una baja temperatura de conversión, entre 70 y 80°°C.

La silicona grado electrónico puede utilizarse en muchas aplicaciones de materiales eléctricos, y es ideal para sellado de conexiones eléctricas and electrónicos sensibles a la corrosión aislante, este tipo de caucho permanentemente flexible puede durar mucho tiempo, y así sucesivamente.

El Polidimetilsiloxano (PDMS) es un material flexible ampliamente reconocido. Sus ventajas incluyen fácil disponibilidad, estabilidad química, transparencia y buena estabilidad térmica. En particular, las propiedades diferenciadas de adhesión y no adhesión bajo luz UV facilitan la adhesión de materiales electrónicos a la superficie. Las películas flexibles producidas también pueden utilizarse como sustratos de dispositivos flexibles.

3. ¿Cuáles son las ventajas de la silicona?

La silicona es una clase de polímeros orgánicos compuestos por elementos de carbono, hidrógeno, oxígeno y silicio, con las siguientes ventajas significativas como materiales eléctricos.

3.1 Flexibilidad

Silicone has excellent flexibility properties, its permanently flexible rubber can be bent or stretched in the case of maintaining its performance stability, and is suitable for applications in flexible electronic devices. Compared with traditional electrical materials, silicone is more flexible and ideally suited for the needs of devices with different shapes and curves.

3.2 Transparencia

La silicona posee excelente transparencia a la luz y alta transmitancia de luz visible e infrarroja. En comparación con las siliconas voluminosas basadas en silicio, la silicona es más adecuada para la producción de dispositivos electrónicos flexibles transparentes, como cortinas inteligentes, etc.

3.3 Biocompatibilidad

Las siliconas son biocompatibles y  adecuadas para sistemas de curado no corrosivos y pueden estar en contacto con el cuerpo humano sin causar reacciones alérgicas o irritantes. Por lo tanto, la silicona tiene un gran potencial de aplicación en el ámbito sanitario, como dispositivos médicos portátiles, biosensores, etc.

4. ¿Cómo aplicar silicona a la electrónica flexible?

La silicona en el campo de los dispositivos electrónicos flexibles tiene una amplia gama de aplicaciones; a continuación, se enfoca en tres áreas de progreso en la investigación.

4.1 Dispositivos portátiles

La electrónica orgánica flexible también puede aplicarse al campo de los dispositivos portátiles. En comparación con los dispositivos inteligentes tradicionales, la electrónica orgánica flexible puede satisfacer mejor las necesidades de los usuarios, permite un diseño personalizado y tiene buena flexibilidad.

Silicone’s flexibility and biocompatibility make it ideal for making wearable devices. For example, flexible electrodes made from flexible silicone can be used for functions such as heart rate monitoring and body temperature detection. In addition, flexible display panels and sensors in wearable devices, etc., can also be fabricated using silicone permanently flexible rubber for a better human-computer interaction experience.

Resina de silicona metil vinil MQ XJY-8206 es una resina en polvo sólido que puede utilizarse como relleno de refuerzo para caucho de silicona moldeable por adición (vulcanizable a temperatura ambiente) y como materia prima básica para silicona de alta transparencia y alta dureza. Puede emplearse para fabricar dispositivos médicos portátiles, biosensores, etc.

4.2 Teléfonos inteligentes

Las aplicaciones de la silicona en teléfonos inteligentes se reflejan principalmente en la identificación de huellas dactilares bajo pantallas plegables, entre otros. La silicona flexible es más resistente a pliegues que el vidrio o el plástico rígido, lo cual hace factible la viabilidad de teléfonos con pantallas plegables. Al mismo tiempo, la silicona también puede adherirse a la parte inferior de la pantalla para crear un módulo flexible de identificación de huellas dactilares, lo que mejora la seguridad del teléfono y resulta conveniente para los usuarios.

 

XJY-8205M Solución de Tolueno de Resina de Silicona Metil MQ es una materia prima importante para el adhesivo sensible a la presión de silicona.

Adhesivo Sensible a la Presión de Silicona XJY-301 es un complejo de resina de silicona de estructura específica y polidimetilsiloxano de alto peso molecular. Es un tipo de adhesivo aplicado en condiciones de escenario específicas y posee características como resistencia a altas temperaturas, alta estabilidad, buen aislamiento eléctrico, buena transparencia, etc. Se utiliza ampliamente en películas protectoras electrónicas, pantallas de teléfonos móviles y otros campos electrónicos.

4.3 Piel electrónica

La electrónica orgánica flexible puede utilizarse en el campo de los dispositivos médicos. La electrónica orgánica flexible puede reemplazar el equipo tradicional de detección multiparamétrica y es idealmente adecuada para sistemas de curado no corrosivos, haciendo que el equipo médico sea más cómodo para los usuarios y también más fácil de transportar. Al mismo tiempo, la electrónica orgánica flexible puede utilizarse de manera flexible sobre la piel para proporcionar servicios médicos más portátiles.

La piel electrónica es un sensor flexible similar a la piel humana que puede detectar y monitorizar señales fisiológicas humanas en tiempo real. Como sustrato principal de la piel electrónica, la silicona puede permitir la detección en tiempo real de expresiones faciales, actividades de los dedos y otros movimientos sutiles, con una amplia gama de aplicaciones médicas, sanitarias y de interacción humano-computadora.

5. ¿Qué sucederá con la electrónica flexible de silicona?

Aunque la silicona ha logrado cierto progreso en investigación y resultados de aplicación en el campo de los dispositivos electrónicos flexibles, su desarrollo futuro aún tiene un enorme espacio de crecimiento.

5.1 Investigación y desarrollo de nuevos tipos

En el futuro, se pueden desarrollar nuevos tipos de siliconas para mejorar su rendimiento y estabilidad, a fin de cumplir con los requisitos de desempeño de los dispositivos electrónicos flexibles.

5.2 Cooperación multidisciplinaria

La aplicación de silicona en el campo de los dispositivos electrónicos flexibles requiere cooperación interdisciplinaria, incluyendo la participación de expertos de ciencia, ingeniería eléctrica, biomedicina y otros campos para proporcionar una solución más integral para el desarrollo y aplicación de la silicona.

5.3 Expansión de áreas de aplicación

Además de los dispositivos portátiles existentes, smartphones, piel electrónica y otros campos, la silicona es idealmente adecuada para sistemas de curado no corrosivos, también puede ser en el campo energético, dispositivos fotovoltaicos de monitoreo ambiental y otros aspectos de investigación y aplicación en profundidad, para ampliar sus áreas de aplicación.

6. ¿Cómo elegir materias primas de silicona?

La investigación sobre la aplicación de la silicona en dispositivos electrónicos flexibles se está profundizando, y sus ventajas, desafíos y electrónicos sensibles a la corrosión aislante  perspectivas de desarrollo futuro merecen atención. Con el progreso de la ciencia y la tecnología y la cooperación interdisciplinaria, la silicona de grado electrónico hace que los dispositivos electrónicos flexibles sean mejores, y la silicona es idealmente adecuada para sistemas de curado no corrosivos, aportando más conveniencia e innovación a nuestra vida diaria. ¿Cómo hacer que sus productos estén formulados específicamente e idealmente adaptados a las necesidades del mercado?

Siliconas XJY es uno de los principales resina de silicona MQ y Silicona VMQ fabricantes en China, con más de 30 años de experiencia en I+D y fabricación en la industria de la silicona, así como más de 15 patentes relacionadas y soporte técnico, pueden tener producción a gran escala y ventilación adecuada. Nuestros productos crudos de silicona puede satisfacer las necesidades campo de la electrónica y apoyar la oferta de soluciones personalizadas diversificadas.