在過去的幾十年裡，電子工程師創造了各種形狀和設計日益複雜的設備。這包括可以折疊起來的電子產品，例如可折疊手機，以及各種其他可壓縮設備。

亞洲大學和韓國其他研究所的研究人員最近推出了一種新設計，用於開發可皺折恢復的電子產品，換句話說，電子產品在被弄皺或壓縮以減小尺寸後可以恢復其原始形狀。該設計在論文中概述發表在自然電子學，從蝴蝶離開繭時展開翅膀的機制中汲取靈感。

論文的合著者 Seungyong Han 告訴 Tech Xplore：“大自然中富含不同的植物和動物，每種植物和動物都是通過在極端環境中適應和進化而生存下來的。”「就我個人而言，我一直認為，透過仔細觀察這些現象，我們可以找到解決現代社會各種問題的線索。而且，從工程學的角度來看，我相信我們可以取得改善人們日常生活的成果。

蝴蝶出生前，它的翅膀會被折疊起來，並在繭內折疊起來。值得注意的是，繭內部的翅膀被生物液體弄濕，這可以防止它們在皺巴巴的情況下受到損害。當蝴蝶破繭而出時，液體會蒸發，使其慢慢展開翅膀，從而消除折疊時出現的皺紋。

受這種自然機翼展開機制的啟發，韓和他的同事著手創造電子產品設計。為此，他們首先創建了一個複合材料具有可變剛度。

這種材料的硬度和柔軟度可以控制，不需要額外的物質。這使得它有望開發出靈活且堅固的電子產品，即使在被弄皺後也不會出現皺紋。

韓解釋說：“我們的摺皺可恢復電子設備旨在模仿蝴蝶翅膀的卓越特性，蝴蝶翅膀可以在蛹中摺皺，然後變得光滑且功能齊全。”「它們的核心底層設計整合了銀奈米線、形狀記憶聚合物(SMP) 和彈性體。銀奈米線不僅具有導電性，而且還充當機械感測元件。它們有助於透過焦耳熱改變SMP 的相，這就是使用電流加熱材料的過程。

研究團隊提出的設計工作原理如下：當電子設備被弄皺時，其所含的 SMP（一種柔性材料）可以使其折疊而不會出現永久性損壞。如果透過一系列銀奈米線對這種材料施加熱量，它就會發生轉變並變得堅硬。

韓說：“這種變化有助於電子裝置展開並恢復其原始的扁平形狀，而不會出現任何永久性的皺紋或損壞。”「使用我們的設計創建的設備可以承受反覆弄皺和展開，而不會失去功能。我們的設計還具有很高的包裝效率，允許設備被壓縮到非常小的空間（如1 毫升膠囊），然後膨脹回原來的狀態尺寸。

韓和他的同事推出的獨特設計具有幾個有利的特點。首先，它允許使用者根據自己的需求輕鬆調節設備的剛度。

韓說：“這些設備在被弄皺後可以恢復原來的形狀和功能，這是受大自然啟發的特性。”

為了展示他們的設計，研究人員迄今為止已使用它來創建 7 厘米 x 7 厘米的觸控螢幕顯示器。他們表明，這種顯示器可以被揉皺成一個微小的膠囊，然後展開，成為一個可以檢測觸摸的光滑平坦的表面。

韓說：“本質上，我們的摺皺可恢復電子產品將自然系統的彈性與現代技術的精度結合在一起，為設計靈活耐用的電子設備提供了一種新穎的方法。”「如今，人們已經習慣了可彎曲或折疊的電子設備（例如可折疊手機），預計未來對可定制形狀改變電子設備的興趣將會增加。”

大多數先前開發的變形裝置都是基於可折疊結構，透過重複類似的動作折疊在精確的位置。隨著時間的推移，這些裝置可能會老化，例如在折疊部位產生皺紋、摺痕或結構性損壞。

韓說：“我們的研究可以解決這些問題，從而有可能直接促進可定制形狀改變電子設備的開發。”「我們開發的電子設備也可以應用於觸控板或顯示器，它們可能在穿戴式技術和機器人技術中特別有用，因為它們能夠改變形狀和靈活的性質，使它們適合任何需要與設備互動的領域。人體。

韓和他的同事設計的摺皺可恢復電子設計可能對廣泛的應用有價值。除了幫助開發變形機器人、適應性強的穿戴式電子設備和可壓縮顯示器之外，它還可以用來創建自癒材料用於先進的醫療和工程應用。

「值得注意的重要一點是，自修復材料仍處於開發的早期階段，」韓說。「在尋找這些開發的材料可以應用於何處和用於什麼目的的過程中，有很多機會。我們的自修復電子設備與現有自修復材料之間的區別在於，雖然以前的材料專注於恢復其原始形狀，但我們的自修復電子設備與現有的自修復材料之間的區別在於，雖然以前的材料專注於恢復其原始形狀，但我們的自愈電子設備專注於可自訂的‘形狀變化’以及在轉型後保持功能和適應性。

韓和他的同事現在正嘗試利用他們的設計來製造各種電子產品，並隨後將其商業化。他們目前正在開發一種整合發光層和觸控面板的顯示器，這種顯示器可以被壓皺並縮小尺寸，而不會形成任何皺紋或損害其功能。這款顯示器最有利的特點是使用者可以快速折疊它並將其存放在狹小的空間中，然後在需要使用時將其展開。

Han 補充說：“隨著 PLED（即基於聚合物的二極管）的發展，我們專注於通過將該技術與我們自己的技術相結合來創造能夠靈活改變其形狀的顯示器。”「考慮到全球各公司不斷開發可折疊手機，我們也在考慮進一步開發我們的技術，使其適用於這些設備所需的各種模組。這將為日常生活提供實際便利，滿足現代人不斷變化的需求。

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