Basic HTML-Version
BUW.
OUT
PUT Nr.
8
FOrschungsmagazin der Bergischen UniversitätWuppertal
/
Wintersemester 2012/2013
21
»
Ausführung haben, da dehnbare Substrate bei ihrer
Verformung schon geringe Kräfte auf die eigentlichen
Dünnschichten weiterleiten. Eine weiche, Druck de-
tektierende, „elektronische Haut“, die der des Men-
schen nachempfunden ist, könnte Robotern zu völlig
neuer Feinfühligkeit verhelfen.
Um dehnbare Elektronik zu realisieren, müssen die
entsprechenden Dünnschichtbauelemente zunächst
auf ein weiches Substrat, meist Silikon, abgeschieden
werden. Anders als bei flexiblen Substraten, die nicht
gedehnt sondern nur gebogen werden können, werden
hier Ausdehnungen im Bereich einiger zehn Prozent
unmittelbar auf die Dünnschicht übertragen. Wie
schon erwähnt, reißen starre Materialien bei einer
Dehnung um etwa 1%. Die Folge sind Risse in den
Dünnschichten, wie in Abbildung 1b dargestellt. An-
ders als eine Ausdehnung der Schicht führt eine Kom-
pression nicht zum Aufreißen, sondern zur Faltenbil-
dung (Abbildung 1c). Solche Falten treten auch in der
Natur in vielfältiger Weise auf, wie die Abbildungen 2
und 3 untermauern sollen. Immer wenn eine härtere
Haut auf einem weichen Volumen zusammengestaucht
wird, entstehen Falten. Nur so kann beispielsweise die
Haut einer schrumpelnden Paprika (Abbildung 2) wei-
terhin das während der Alterung kleiner werdende Vo-
lumen bedecken.
In Hinblick auf dehnbare Elektronik bietet dieser
Mechanismus einen Ansatz, auch starre Oberflächen
dehnbar zu machen. Wird das elastische Substrat aus-
gedehnt und an der Oberfläche gehärtet oder beschich-
tet, so bildet die entstandene „Haut“ bei anschließen-
der Entspannung des Substrates Falten. So gefaltete
Oberflächen sind, vergleichbar einem Akkordeon,
Abb. 2 u. 3: Beispiele für Falten in der Natur.
Figs. 2 & 3: Natural examples of wrinkled
and folded surfaces.
{ The new world of soft electronics – Stretchable electronic devices }
»