在过去的几十年里，电子工程师创造了各种形状和设计日益复杂的设备。这包括可以折叠起来的电子产品，例如可折叠手机，以及各种其他可压缩设备。

亚洲大学和韩国其他研究所的研究人员最近推出了一种新设计，用于开发可皱折恢复的电子产品，换句话说，电子产品在被弄皱或压缩以减小尺寸后可以恢复其原始形状。《自然电子》杂志上发表的一篇论文概述了这一设计，其灵感来自蝴蝶离开茧时展开翅膀的机制。

该论文的合著者SeungyongHan告诉TechXplore：“大自然中富含不同的植物和动物，每种植物和动物都是通过在极端环境中适应和进化而生存下来的。”“就我个人而言，我一直认为，通过仔细观察这些现象，我们可以找到解决现代社会各种问题的线索。而且，从工程学的角度来看，我相信我们可以取得改善人们日常生活的成果。”

蝴蝶出生之前，它的翅膀会折叠起来，并在茧内折叠起来。值得注意的是，茧内部的翅膀被生物液体弄湿，这可以防止它们在皱巴巴的情况下受到损坏。当蝴蝶破茧而出时，液体会蒸发，使其慢慢展开翅膀，从而消除折叠时出现的皱纹。

受这种自然机翼展开机制的启发，韩和他的同事着手创建一种电子产品设计。为此，他们首先创建了一种具有可变刚度的复合材料。

这种材料的硬度和柔软度可以控制，不需要额外的物质。这使得它有望开发出灵活且坚固的电子产品，即使在被弄皱后也不会出现皱纹。

韩解释说：“我们的折皱可恢复电子设备旨在模仿蝴蝶翅膀的卓越特性，蝴蝶翅膀可以在蛹中折皱，然后变得光滑且功能齐全。”“它们的核心底层设计集成了银纳米线、形状记忆聚合物(SMP)和弹性体。银纳米线不仅具有导电性，而且还充当机械传感元件。它们有助于通过焦耳热改变SMP的相，这就是使用电流加热材料的过程。”

该研究团队提出的设计工作原理如下：当电子设备被弄皱时，其所含的SMP(一种柔性材料)可以使其折叠而不会出现永久性损坏。如果通过一系列银纳米线对这种材料施加热量，它就会发生转变并变得坚硬。

韩说：“这种变化有助于电子器件展开并恢复其原始的扁平形状，而不会出现任何永久性的皱纹或损坏。”“使用我们的设计创建的设备可以承受反复弄皱和展开，而不会失去功能。我们的设计还具有很高的包装效率，允许设备被压缩到非常小的空间(如1毫升胶囊)，然后膨胀回原来的状态尺寸。”

图片来源：Roh等人

韩和他的同事推出的独特设计具有几个有利的特点。首先，它允许用户根据自己的需要轻松调节设备的刚度。

韩说：“这些设备在被弄皱后可以恢复原来的形状和功能，这是受大自然启发的特性。”

为了展示他们的设计，研究人员迄今为止已使用它来创建7厘米x7厘米的触摸屏显示器。他们表明，这种显示器可以被揉皱成一个微小的胶囊，然后展开，成为一个可以检测触摸的光滑平坦的表面。

韩说：“本质上，我们的折皱可恢复电子产品将自然系统的弹性与现代技术的精度融为一体，为设计灵活耐用的电子设备提供了一种新颖的方法。”“如今，人们已经习惯了可弯曲或折叠的电子设备(例如可折叠手机)，预计未来对可定制的可变形电子设备的兴趣将会增加。”

大多数先前开发的变形装置都是基于可折叠结构，通过重复类似的动作折叠在精确的位置。随着时间的推移，这些装置可能会老化，例如在折叠部位产生皱纹、折痕或结构损坏。

韩说：“我们的研究可以解决这些问题，从而有可能直接促进可定制形状改变电子设备的开发。”“我们开发的电子设备也可以应用于触摸板或显示器，它们可能在可穿戴技术和机器人技术中特别有用，因为它们能够改变形状和灵活的性质，使它们适合任何需要与设备交互的领域。人体。”

Han和他的同事设计的折皱可恢复电子设计可能对广泛的应用具有价值。除了帮助开发变形机器人、适应性强的可穿戴电子产品和可压缩显示器之外，它还可以用于为先进的医疗和工程应用创建自愈材料。

“值得注意的重要一点是，自修复材料仍处于开发的早期阶段，”韩说。“在寻找这些开发的材料可以应用于何处和用于什么目的的过程中，有很多机会。我们的自修复电子设备与现有自修复材料之间的区别在于，虽然以前的材料专注于恢复其原始形状，但我们的自修复电子设备与现有的自修复材料之间的区别在于，虽然以前的材料专注于恢复其原始形状，但我们的自愈电子设备专注于可定制的‘形状变化’以及在转变后保持功能和适应性。”

韩和他的同事现在正尝试利用他们的设计来制造各种电子产品，并随后将其商业化。他们目前正在开发一种集成发光层和触摸面板的显示器，这种显示器可以被压皱并缩小尺寸，而不会形成任何皱纹或损害其功能。该显示器最有利的特点是用户可以快速折叠它并将其存放在狭小的空间中，然后在需要使用时将其展开。

Han补充道：“随着PLED(即基于聚合物的二极管)的发展，我们专注于通过将这项技术与我们自己的技术相结合来创造可以灵活改变其形状的显示器。”“考虑到全球各公司不断开发可折叠手机，我们也在考虑进一步开发我们的技术，使其适用于这些设备所需的各种模块。这将为日常生活提供实际便利，满足现代人不断变化的需求。电子产品。”