折りたたんだ紙を切る折り紙の一種である切り紙が、柔軟な電子回路の開発に向けた研究者の取り組みに着想を与えました。
選定したポリマーとナノワイヤーで作られた、強度がありながら曲げられる電子材料の小さなシートを作るというこの革新は、スマート衣料、電子皮膚、そして柔軟な回路を必要とするその他の用途の向上につながる可能性があります。
「タブレットなどの電子機器に使われているプリント基板のような従来の電子機器は硬質です。曲がりや曲線が多く、特に動いているときにはその形が変わる人体には適していません」と、筆頭著者でバッファロー大学機械・航空宇宙工学科教授のシェンチャン・レン氏は述べています。
「効率的で美しい芸術形式である切り紙の設計原理を調べ、それを研究に応用して、はるかに強く、伸縮性の高い電力伝導体を開発しました」と、同大学のRENEW研究所のメンバーでもあるレン氏は述べています。同研究所は、複雑な環境問題の解決に取り組んでいます。
テンプル大学の研究者による計算モデリングの貢献も含むこの研究では、ナノ閉じ込め工学とひずみ工学（デバイスの性能向上に用いられる半導体製造の手法）が採用されています。
切り紙を使わない場合、研究者はPthTFBとして知られるポリマーの電子伝導性を変えずに、元の形状から最大6％まで変形させることができます。切り紙を使うと、ポリマーは最大2,000％まで伸ばせます。また、切り紙を施したPthTFBの伝導性は3桁向上します。
この技術の進歩には、電子皮膚（人間の皮膚を模した薄い電子材料で、ロボット工学や医療分野でよく使われる）、曲げられるディスプレー画面、電子ペーパーなど、多くの潜在的な用途があります。しかし、最も有用な用途はスマート衣料かもしれません。アナリストによると、この市場は2024年までに40億ドルに達する可能性があります。
