Pandeo Mecánico: Mecánica, Metrología y Electrónica Estirable

Resumen El pandeo mecánico generalmente significa fracaso catastrófico en sistemas de mecánica estructural. Sin embargo, el pandeo controlado de películas delgadas en sustratos flexibles se ha utilizado con ventaja en campos diversos como la micro-/nanofabricación, óptica, bioingeniería y metrología, así como en estudios fundamentales de mecánica. En este Artículo Destacado, se presenta un modelo de pandeo mecánico, que surgió, en parte, del estudio del pandeo de nanomateriales de alta calidad y de un solo cristal. Para verificar el fenómeno de pandeo mecánico a nivel nano/molecular, se transfieren arreglos de nanotubos de carbono de una sola pared bien alineados y monocapases de carbono entrelazadas desde un sustrato de crecimiento hacia un sustrato elastomérico y luego se pandean en formas bien definidas que son adecuadas para un análisis cuantitativo. A partir de este pandeo a escala nano o molecular, se muestra que los módulos mecánicos de materiales a nanoescala pueden determinarse fácilmente, incluso usando un modelo basado en mecánica de continuos. Además, los fenómenos de pandeo se pueden utilizar para la determinación de módulos mecánicos de materiales funcionales orgánicos como el poli(3-hexiltiofeno) (P3HT) y el compuesto P3HT/ácido metílico 6,6-fenil-C61-butírico (PCBM), que se utilizan ampliamente para transistores orgánicos y fotovoltaicos orgánicos. Los resultados proporcionan información útil para la realización de electrónica orgánica flexible y/o estirable. Finalmente, se demuestran la fabricación y aplicaciones de electrónica de silicio de “cristal único, ondulada y estirable” en sustratos elastoméricos.