Стремительное появление гибких и складных дисплеев, а также развитие робототехники привело к спросу на уникальные клеи, которые одновременно должны быть эластичными, быстро восстанавливать свою форму после деформаций и при этом надёжно удерживать вместе скрепляемые детали. Обычные клеи на такое неспособны. Они либо отваливаются, либо недостаточно эластичные. Учёные из Южной Кореи решили эту проблему, синтезировав новый гибкий клей для электроники.

Источник изображения: Unsplash

Исследователи с факультета энергетики и химического машиностроения института UNIST (Ульсанский национальный институт науки и технологий) успешно синтезировали новые типы так называемых «сшивателей» на основе уретана, которые решают эту важнейшую задачу. Сшиватели — это химические соединения, которые обеспечивают химические связи между другими компонентами соединения.

В качестве жёстких сегментов сшивателей используются м-ксилилендиизоцианат (XDI) или 1,3-бис(изоцианатометил)циклогексан (H6XDI), а в качестве мягких сегментов — группы поли(этиленгликоля) (ПЭГ). Включение этих новых синтезированных материалов в состав клеев, чувствительных к давлению, позволило значительно улучшить их восстанавливаемость по сравнению с традиционными решениями.

Новый клей на основе H6XDI-PEG диакрилата продемонстрировал исключительные свойства восстановления при сохранении высокой адгезионной прочности (~25,5 Н/25 мм). В ходе длительных испытаний на складывание, включающих 100 тыс. сгибаний, и испытаний на растяжение в нескольких направлениях, включающих 10 тыс. циклов, новый клей продемонстрировал исключительную стабильность при многократных деформациях, что свидетельствует о его высоком потенциале для применения в областях, требующих одновременно гибкости и способности к восстановлению.

Более того, даже при деформации до 20 % клей демонстрировал высокий оптический коэффициент пропускания (>90 %), что делает его пригодным для использования в таких областях, как складные дисплеи, где требуется не только гибкость, но и оптическая чистота.

«Этот прорыв в клеевой технологии открывает многообещающие возможности для создания электронных изделий, требующих одновременно высокой гибкости и быстрого восстановления формы, — сказал ведущий исследователь проекта. — Наше исследование решает давнюю проблему баланса между надёжностью адгезии и эластичностью, открывая новые возможности для разработки гибких электронных устройств».

По данным International Data Corporation (IDC), глобальные поставки складывающихся смартфонов с гибкими экранами достигнут в 2022 году объёма в 13,5 млн экземпляров — на 66,6 % больше, чем в 2021 году (8,1 млн экземпляров). По прогнозам IDC, поставки гибких смартфонов в 2026 году достигнут 41,5 млн экземпляров, а их совокупный ежегодный рост составит 38,7 % с 2022 по 2026 г.

Источник изображения: Samsung

Лидером на рынке гибких устройств пока остаётся Samsung с её линейками Galaxy Flip и Galaxy Fold, а идея использования таких гаджетов в качестве как смартфонов, так и планшетов приобретает всё большую популярность. В следующем году рост предположительно составит 55,1 % и продолжится двузначными темпами в дальнейшем. По мнению экспертов, хотя начальная цена от $999 является значительным препятствием на пути массового распространения подобных смартфонов, покупатели, возможно, смирятся с такими затратами, с учётом общего роста темпов инфляции в 2022 году.

Хотя в 2022 году ожидается почти 70 % рост продаж гибких смартфонов, по мнению экспертов, они так и не станут мейнстримом в обозримой перспективе. Сейчас в этой нише доминируют модели дешевле $400, а снижение цен на складные варианты не приведёт ни к чему хорошему, поскольку неизбежно негативно скажется на прибылях и качестве продукции, а также пользовательских впечатлениях. В экспертном сообществе бытует мнение, что гибкие смартфоны должны остаться нишевым премиум-продуктом ещё долгое время, а разработчики должны работать над повышением их качества для укрепления доверия аудитории.

По прогнозам IDC, в 2022 году будет поставлено 13,5 млн гибких смартфонов — 1,1 % от 1,352 млрд, которые должны поставить в текущем году. Более того, в компании считают, что к концу отчётного периода доля таких моделей на рынке всё ещё будет менее 3 %, поэтому соответствующие технологии ещё нескоро начнут лидировать в отрасли.