Panasonic Corporation a annoncé aujourd’hui que la société a développé un film de résine de polymère souple, flexible, et extensible[1] utilisant sa technologie de résine extensible exclusive. La société fournira également un matériau d’électrode transparent [2] et une pâte conductrice [3] avec ce film isolant.
Ce nouveau matériau est un matériau de film isolant qui s’étend et revient à sa forme originale, une fonctionnalité qui est difficile à trouver dans les matériaux flexibles classiques. Il s’adapte à volonté aux surfaces pliantes et de forme variable libre, réduisant considérablement les contraintes de conception existantes. Par exemple, cela permet la construction d’appareils électroniques souples et extensibles qui sont adaptables à une grande variété de formes, telles que des vêtements et le corps. Ce matériau nouvellement développé est déployable dans un large éventail d’applications, des appareils portables aux capteurs, aux écrans et aux robots.
Le film de résine extensible offre les fonctionnalités suivantes, développées sur la base de la technologie de résine extensible exclusive de la société.
Matériau de film isolant souple et extensible doté d'une excellente élasticité
- Allongement à la rupture : x 2,5 ou plusMatériau de film isolant pouvant supporter des tensions de contrainte interne causées par un étirement, puis revenir à sa forme originale, et résistant à une utilisation répétée
- Pourcentage de résistance à la relaxation des contraintes : 60 %*1
- Taux de récupération : 98 % ou plus*2Développement supplémentaire d’un matériau d’électrode transparent extensible et d’une pâte conductrice en même temps que le matériau isolant
*1 Résultats du test de relaxation des contraintes interne (Conditions : 50 % d’extension pour 30 min)
*2 Résultats du test de récupération d’extension interne (Conditions : taux d’extension de 25 mm/min et taux de récupération de 0,1 mm/min)
Le film et les matériaux nouvellement développés seront présentés lors de la 17e Printed Wiring Boards Expo qui aura lieu du 13 au 15 janvier 2016 à Tokyo Big Sight.
Détails des fonctionnalités
Matériau de film isolant souple et extensible doté d'une excellente élasticité
Dans le contexte de l’élaboration de divers dispositifs portables, il y a une demande croissante pour réduire la sensation étrange induite par leur port, et pour un design plus esthétique, ainsi que pour une plus petite taille et un profil plus mince. Les matériaux en polyuréthane et en caoutchouc doivent surmonter les difficultés associées à l’adhérence, la résistance à la chaleur, et la fragilisation. La demande est forte pour un matériau confortable doté d’excellences performances en termes de résistance à la chaleur, de durabilité et de maniabilité. Notant la performance éprouvée de la résine thermodurcissable classiquement utilisée[4] et appliquant la technologie de résine exclusive de la société qui apporter une superbe élasticité à la matière, Panasonic a développé un matériau isolant constitué d’une résine thermodurcissable, qui est, de façon surprenante, flexible et extensible. Ce matériau de film isolant souple et extensible permet de réaliser des dispositifs électroniques pour le port ou l’installation aux endroits voulus.Matériau isolant de film pouvant supporter des tensions de contrainte interne causées par un étirement, puis revenir à sa forme originale, et résistant à une utilisation répétée
Les dispositifs mis en œuvre sur les vêtements ou portés sur le corps doivent être faits à base de matériaux qui résistent à une utilisation répétée et ne permettent aucun changement dans les propriétés mécaniques même après une déformation répétée (extension et récupération). Généralement, les matériaux soumis à une extension et à une récupération répétées ont tendance à se dégrader en termes de résistance mécanique et de performance de récupération. Allant au-delà d'un simple assouplissement, Panasonic a utilisé une technologie de conception de résine unique qui permet une utilisation optimale de la structure réticulée tridimensionnelle caractéristique [5] de la résine thermodurcissable. En assouplissant les contraintes internes découlant de l’extension, le matériau isolant nouvellement développé reprend sa forme d’origine et résiste à une utilisation répétée. Ce matériau permet de réaliser des dispositifs électroniques qui demeurent portables pendant une période de temps prolongée.Développement supplémentaire d’un matériau d’électrode transparent extensible et d’une pâte conductrice en même temps que le matériau isolant
Les dispositifs mis en œuvre sur les vêtements ou portés sur le corps doivent être constitués, non seulement de matériaux isolants extensibles, mais aussi de matériaux conducteurs souples et extensibles. En utilisant une résine extensible en guise de matériau de base, Panasonic a également développé un matériau d’électrode transparent et une pâte conductrice qui demeurent conducteurs même après des cycles répétés d’extension et de récupération. Le matériau d’électrode transparent comprend une couche conductrice mince de nanotubes de carbone [6] formés sur le matériau de base de résine extensible. La pâte conductrice a été produite en combinant la résine extensible, utilisée comme liant, avec une charge d’argent. Ces matériaux permettent de réaliser des écrans et des capteurs extensibles.
Les technologies en détails
La technologie de conception de la résine originale de la société vise à produire un matériau isolant extensible à partir d’une résine thermodurcissable
Les résines thermodurcissables sont des matériaux dont l’utilisation est vaste et généralisée. Comme ils font l’objet d’un compromis entre la souplesse et la résistance à la chaleur, la difficulté est de les assouplir tout en conservant leur résistance à la chaleur. Panasonic a développé une technologie unique de conception de résine permettant au matériau de disposer de composants à la fois souples et rigides Ce procédé diffère du procédé classique d’ajout d’un élastomère[7]. Cette technologie utilise une structure réticulée tridimensionnelle de résine thermodurcissable pour détendre les contraintes résultant de l’extension et de la récupération. Tout en assurant la compatibilité entre l’élasticité et la récupération des contraintes, nous avons développé un matériau isolant, qui, bien que constitué d’une résine thermodurcissable, s’étire et revient à sa forme originale pour permettre un usage répété.Technologie de conception produisant un matériau de base extensible pour des électrodes transparentes extensibles
L’oxyde d’indium-étain (ITO)[8] est généralement utilisé dans les électrodes transparentes. Bien qu’il résiste à la flexion dans une certaine mesure, lorsqu’il est plié ou étiré, il développe facilement des fissures, ce qui ne lui permet donc pas de conserver sa conductivité. Pour pallier à cet inconvénient, il est nécessaire de fournir une flexibilité sans fissure et d’assurer un chemin conducteur pour conserver la conductivité du matériau, même dans des conditions d'extension ou de déformation. Panasonic a développé une technologie conçue pour former une couche mince transparente conductrice comprenant des nanotubes de carbone conducteurs dotés d’un ratio d’aspect exceptionnellement élevé sur un matériau de base composé d’un film de résine extensible produit avec la conception de matériaux optimaux pour l’extension et la récupération. En utilisant des nanotubes de carbone pour former un chemin conducteur, assurant ainsi la compatibilité entre l’extensibilité et la conductivité, nous avons créé un matériau d’électrode transparent extensible qui conserve sa conductivité, même après une déformation.Technologie visant à combiner un polymère extensible et une charge conductrice pour la production d’une pâte conductrice extensible.
Habituellement, le cuivre ou tout autre câblage métallique se rompt lorsque son matériau de base s’étend ou se rétracte. Par conséquent, il est difficile d’utiliser un câblage métallique pour former des circuits complexes. Par ailleurs, la fatigue du métal résultant de la déformation fait qu’il est difficile de réaliser un câblage métallique résistant à des extensions répétées. Panasonic a développé une technologie visant à combiner une résine extensible comme liant avec une charge d’argent. Cela permet d’obtenir une pâte conductrice qui conserve un chemin conducteur, et donc une conductivité, même après des extensions et des récupérations.