Исследователи из университета Пердью использовали некоторые архитектурные особенности паутины для разработки технологии трехмерных фотодетекторов для биомедицинской визуализации. Паутина обычно обеспечивает отличную механическую адаптируемость и устойчивость к различным механическим нагрузкам, сообщает портал Phys.org.
«Мы использовали уникальный фрактальный дизайн паутины для разработки деформируемой и надежной электроники, которая может легко взаимодействовать с любой трехмерной криволинейной поверхностью», – сказал Чи Хван Ли, доцент кафедры биомедицинской инженерии и машиностроения вуза Пердью. «Например, мы продемонстрировали полусферическую или куполообразную матрицу фотодетекторов, которая может определять направление и интенсивность падающего света одновременно, как система зрения членистоногих, таких как насекомые и ракообразные».
Ли сказал, что заимствованный дизайн обеспечивает уникальные возможности для распределения внешнего напряжения в соответствии с эффективным соотношением спиральных и радиальных размеров, чтобы лучше рассеивать силу при растяжении. Дизайн также может допускать незначительные сокращения потоков при сохранении общей прочности и функциональности всей архитектуры паутины.
«Полученные в результате трехмерные оптоэлектронные архитектуры особенно привлекательны для систем фотодетектирования, которые требуют большого поля зрения и широкоугольного антиотражения, что будет полезно для многих целей биомедицинской и военной визуализации», – сказал Мухаммад Ашрафул Алам, Джай Н. Гупта профессор электротехники и вычислительной техники.
Алам рассказал, что эта работа устанавливает платформенную технологию, которая может интегрировать фрактальный паутинный дизайн с полусферической электроникой и датчиками системного уровня, тем самым предлагая отличную механическую адаптируемость и устойчивость к повреждениям при различных механических нагрузках.
«Техника сборки, представленная в этой работе, позволяет размещать двумерную деформируемую электронику в трехмерных архитектурах, что открывает новые возможности для лучшего продвижения в области трехмерных электронных и оптоэлектронных устройств», – подытожил Ли.
Научная работа, которая поддерживается Национальным научным фондом и исследовательской лабораторией ВВС, опубликована в Advanced Materials.
