Por que usar silicone para eletrônicos flexíveis?

Com o rápido desenvolvimento tecnológico, a eletrônica orgânica tornou-se um novo tipo de dispositivo amplamente estudado. Comparados aos dispositivos eletrônicos tradicionais, os dispositivos eletrônicos orgânicos flexíveis possuem propriedades físicas mais versáteis e podem ser utilizados em eletrônica sensível à corrosão isolante.

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.

Aqui’algumas informações sobre isso:

• O que é eletrônica flexível?
• Como classificar os materiais eletrônicos flexíveis?
• Quais são as vantagens da sílica?
• Como aplicar silicone em eletrônica flexível?
• O que acontecerá com a eletrônica flexível de silicone?
• Como escolher matérias-primas de silicone?

1. O que é a eletrônica flexível?

A eletrônica flexível é uma tecnologia que conecta dispositivos inorgânicos/orgânicos a um substrato flexível para formar circuitos. Em comparação com a eletrônica de silício tradicional, a eletrônica flexível refere-se a dispositivos eletrônicos de filme fino que podem ser dobrados, enrolados, torcidos, comprimidos, esticados ou até mesmo deformados em qualquer forma, mas ainda mantêm desempenho optoeletrônico eficiente, confiabilidade e integração.

2. Como classificar os materiais flexíveis para eletrônica?

2.1 Materiais metálicos

Metallic materials are generally gold, silver, copper, and other conductive electrical Materiais materiais, principalmente usados para eletrodos e fios, e conectores de cabo coaxial. Para processos de impressão modernos, tintas nano-condutoras são usadas principalmente como materiais condutores, incluindo nanopartículas e nanofios. Além de boa condutividade, nanopartículas metálicas podem ser sinterizadas em filmes ou entradas de fios.

2.2 Materiais orgânicos

Matrizes de sensores de pressão em larga escala são importantes para o futuro desenvolvimento de sensores vestíveis. Sensores de pressão baseados em mecanismos de sinalização piezorresistivos capacitivos sofrem de interferência de sinal, levando a medições imprecisas.

2.3 Materiais semicondutores inorgânicos

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

2.4 Materiais de carbono

Materiais de carbono comumente usados em sensores eletrônicos vestíveis flexíveis incluem nanotubos de carbono e grafeno. Os nanotubos de carbono possuem alta cristalinidade, boa condutividade elétrica, grande área superficial específica, tamanho de microporos que pode ser controlado pelo processo de síntese, etc., e a taxa de utilização de superfície específica pode atingir 100%.

O grafeno é caracterizado por leveza, finura, transparência e boa condutividade elétrica e térmica. Possui perspectivas de aplicação extremamente importantes e amplas nos campos de tecnologia de sensoriamento, comunicação móvel, tecnologia da informação e veículos elétricos.

 

2.5 Substrato flexível

Para atender aos requisitos dos dispositivos eletrônicos flexíveis, propriedades como finura, transparência, flexibilidade e esticabilidade, isolamento e resistência à corrosão tornaram-se indicadores-chave dos substratos flexíveis.

Materiais flexíveis comuns são Álcool Polivinílico (PVA), Poliéster (PET), Polimida (PI), Polietileno Naftaleno Dicarboxilato (PEN), silicone de grau eletrônico, papel, materiais têxteis e assim por diante.

O material de polimida tem as vantagens de resistência a altas temperaturas, resistência a baixas temperaturas, resistência química e boas propriedades elétricas. É o material mais promissor para eletrônica flexível. Somente na escolha do substrato flexível, além das características de resistência a altas temperaturas, a transmitância do substrato flexível, rugosidade superficial e custo do material são fatores que devem ser considerados na escolha.

O PET é barato e tem boa transmissão de luz, mas possui baixa temperatura de conversão, entre 70 e 80°°C.

O silicone de grau eletrônico pode ser usado em muitas aplicações de materiais elétricos e é idealmente adequado para vedação de conexões elétricas and eletrônica sensível à corrosão isolante, este tipo de borracha permanentemente flexível pode durar muito tempo, e assim por diante.

Polidimetilsiloxano (PDMS) é um material flexível amplamente reconhecido. Suas vantagens incluem fácil disponibilidade, estabilidade química, transparência e boa estabilidade térmica. Em particular, as propriedades diferenciadas de adesão e não adesão sob luz UV facilitam a aderência de materiais eletrônicos à superfície. Os filmes flexíveis produzidos também podem ser usados como substratos de dispositivos flexíveis.

3. Quais são as vantagens do silicone?

O silicone é uma classe de polímeros orgânicos compostos por elementos de carbono, hidrogênio, oxigênio e silício, com as seguintes vantagens significativas como materiais elétricos.

3.1 Flexibilidade

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 Transparência

O silicone possui excelente transparência à luz e alta transmitância da luz visível e infravermelha. Comparado com compostos de silicone volumosos, o silicone é mais adequado para a produção de dispositivos eletrônicos flexíveis transparentes, como cortinas inteligentes, etc.

3.3 Biocompatibilidade

Os silicones são biocompatíveis e  adequados para sistemas de cura não corrosivos e podem entrar em contato com o corpo humano sem causar reações alérgicas ou irritantes. Portanto, o silicone tem grande potencial de aplicação na área da saúde, como em dispositivos médicos vestíveis, biossensores, entre outros.

4. Como aplicar o silicone à eletrônica flexível?

O silicone na área de dispositivos eletrônicos flexíveis possui uma ampla gama de aplicações. A seguir, destaca-se o progresso da pesquisa em três áreas.

4.1 Dispositivos vestíveis (wearables)

A eletrônica orgânica flexível também pode ser aplicada na área de dispositivos vestíveis. Comparados com os dispositivos inteligentes tradicionais, os componentes eletrônicos orgânicos flexíveis podem atender melhor às necessidades dos usuários, permitir um design personalizado e possuir boa flexibilidade.

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.

XJY-8206 Resina de Silicone Metil Vinil MQ é uma resina em pó sólida que pode ser usada como carga de reforço para a moldagem aditiva de borracha de silicone (vulcanização à temperatura ambiente) e como matéria-prima básica para silicone de alta transparência e alta dureza. Pode ser utilizada para fabricar dispositivos médicos vestíveis, biossensores, entre outros.

4.2 Smartphones

As aplicações de silicone em smartphones refletem-se principalmente na identificação de impressão digital sob a tela dobrável, entre outras. O silicone flexível é mais resistente à dobra do que o vidro ou o plástico rígido, o que viabiliza a fabricação de celulares com tela dobrável. Ao mesmo tempo, o silicone também pode ser fixado na parte inferior da tela para criar um módulo flexível de identificação de impressão digital, o que melhora a segurança do telefone e oferece conveniência aos usuários.

 

XJY-8205M Solução de Tolueno de Resina de Silicone Metil MQ é uma matéria-prima importante para adesivo sensível à pressão à base de silicone.

Adesivo Sensível à Pressão de Silicone XJY-301 é um complexo de resina de silicone de estrutura específica e polidimetilsiloxano de alto peso molecular. Trata-se de um tipo de adesivo aplicado em condições de cenário específico e que apresenta características de resistência a altas temperaturas, alta estabilidade, bom isolamento elétrico, boa transparência, etc. É amplamente utilizado em película protetora eletrônica, telas de celular e outras áreas eletrônicas.

4.3 Pele eletrônica

A eletrônica orgânica flexível pode ser utilizada na área de dispositivos médicos. A eletrônica orgânica flexível pode substituir os equipamentos tradicionais de detecção multiparâmetros e é Idealmente adequado para sistemas de cura não corrosivos, proporcionando maior conforto para usuários de equipamentos médicos e também mais conveniente para transporte. Ao mesmo tempo, a eletrônica orgânica flexível pode ser utilizada com versatilidade na pele para fornecer serviços médicos mais portáteis.

A e-pele é um sensor flexível semelhante à pele humana, capaz de detectar e monitorar sinais fisiológicos humanos em tempo real. Como substrato principal da pele eletrônica, o silicone pode realizar a detecção em tempo real de expressões faciais, atividades dos dedos e outros movimentos sutis, com ampla gama de aplicações médicas, de saúde e de interação homem-máquina.

5. O que será do futuro da eletrônica flexível com silicone?

Embora o silicone tenha alcançado progressos significativos em pesquisa e resultados aplicados no campo de dispositivos eletrônicos flexíveis, seu desenvolvimento futuro ainda possui enorme espaço de crescimento.

5.1 P&D de novos tipos

No futuro, novos tipos de silicones podem ser desenvolvidos para melhorar seu desempenho e estabilidade, atendendo aos requisitos de performance de dispositivos eletrônicos flexíveis.

5.2 Cooperação multidisciplinar

A aplicação do silicone no campo de dispositivos eletrônicos flexíveis requer cooperação interdisciplinar, envolvendo especialistas das áreas de ciência, engenharia elétrica, biomedicina e outros campos, a fim de fornecer soluções mais abrangentes para o desenvolvimento e aplicação do silicone.

5.3 Expansão das áreas de aplicação

Além dos dispositivos vestíveis existentes, smartphones, pele eletrônica e outras áreas, o silicone é idealmente adequado para sistemas de cura não corrosivos, podendo também ser aplicado no campo energético, monitoramento ambiental, dispositivos fotovoltaicos e outros aspectos através de pesquisa e aplicação aprofundadas, ampliando suas áreas de atuação.

6. Como escolher matérias-primas de silicone?

A pesquisa sobre a aplicação do silicone em dispositivos eletrônicos flexíveis está se aprofundando, sendo suas vantagens, desafios e eletrônica sensível à corrosão isolante  perspectivas de desenvolvimento futuro dignas de atenção. Com o progresso da ciência e tecnologia e a cooperação interdisciplinar, o silicone de grau eletrônico torna os dispositivos eletrônicos flexíveis melhores, sendo idealmente adequado para sistemas de cura não corrosivos, trazendo mais conveniência e inovação para nossa vida cotidiana. Como formular seus produtos especificamente para atender às necessidades do mercado?

XJY Silicones é um dos principais resina de silicone MQ e Silicone VMQ Fabricantes na China, com mais de 30 anos de experiência em P&D e fabricação na indústria de silicone, além de mais de 15 patentes relacionadas e suporte técnico, podem realizar produção em larga escala com ventilação adequada. Nossos produtos brutos de silicone pode satisfazer as necessidades dos campo da eletrônica e apoiar o fornecimento de soluções personalizadas diversificadas.