Новаторы Университета Purdue берут пример с природы при разработке трехмерных фотодетекторов. Они использовали некоторые архитектурные особенности паутины для разработки технологии биомедицинской визуализации. Паутина отличается превосходной механической адаптацией и устойчивостью к повреждениям от различных нагрузок.

Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Materials.

«Мы использовали уникальный фрактальный дизайн паутины для разработки деформируемой и надежной электроники. В результате, она может легко взаимодействовать с любой трехмерной криволинейной поверхностью, — объясняет Чи Хван Ли, доцент кафедры биомедицинской инженерии и машиностроения Purdue. – Например, мы продемонстрировали полусферическую или куполообразную матрицу фотодетекторов, которая может определять направление и интенсивность падающего света одновременно. Это похоже на систему зрения членистоногих, таких как насекомые и ракообразные».

Технология экспертов Purdue использует структурную архитектуру паутины с повторяющимся узором. Именно это обеспечивает уникальные возможности для распределения внешнего напряжения по резьбе в соответствии с эффективным соотношением спирального и радиального размеров. Кроме того, технология гарантирует большую растяжимость для лучшего рассеивания силы при растяжении.

«Полученные в результате трехмерные оптоэлектронные архитектуры особенно привлекательны для систем фотодетектирования, которые требуют большого поля зрения и широкоугольного антиотражающего изображения. Это будет полезно для многих целей биомедицинской и военной визуализации», — объясняет Мухаммад Ашрафул Алам, профессор электротехники и вычислительной техники.

«Техника сборки, представленная в этой работе, позволяет развертывать двумерную деформируемую электронику в трехмерных архитектурах. Похоже, нас ждут новые возможности для продвижения в области трехмерных электронных и оптоэлектронных устройств», — заключает Ли.