Maskierte Abscheidung von Gallium-Indium-Legierungen für flüssigkeitsumgebene Elastomerleiter

Zusammenfassung Eine Herstellungsmethode wird vorgestellt, die maskierte Abscheidung und selektive Benetzung nutzt, um hyperelastische elektronische Schaltungen zu produzieren, die aus einem dünnen Elastomerfilm bestehen, der mit Mikrokanälen aus flüssiger Gallium-Indium (Ga-In)-Legierung durchzogen ist. Diese Methode nutzt den niedrigen Schmelzpunkt und die kontrollierbaren Benetzungsdynamiken von Ga-In-Legierungen sowie die Fähigkeit von Ga-In-Legierungen, unregelmäßig geformte, freistehende Strukturen im Mikrometermaßstab durch Gallium-Oberflächenoxidation zu bilden. Die maskierte Abscheidung beseitigt die Notwendigkeit für manuelle Injektionsfüllung, was bestimmte Geometrien ermöglicht, die nicht durch Injektion hergestellt werden können, und erlaubt die automatisierte Hochvolumenproduktion von Ga-In-basierten "flüssigkeitsumgebenen Elastomerelektronik" (LE3). Mit diesem Ansatz können LE3-Schaltungen mit isolierten Merkmalen produziert werden, die planare Abmessungen von weniger als 200 μm und Kanten-zu-Kanten-Abstände von nur 25 μm aufweisen.