Spontaneous deformation such as wrinkle, creasing and crack under the plane stress has been widely observed in the layered system of materials with large differences in Young's modules. These manipulations have recently been applied to various patterning processes because these system can be implemented simply and quickly. However, localized stress was rarely observed or studied in the experiment. In this study, we report on the localized stress generated by folding the layered system itself rather than the plane stresses and define the new dynamic mechanisms resulting from folding stress. As the layered system was folded, the total strain energy of the system increases and crease formation was formed on the surface to minimize the increased energy. And the localized deformation of the ordered stretch mark was formed at stiff film deposited on a soft layer by crease formation. In addition, the highly ordered stretch mark pattern can be controlled using various variables such as soft layer thickness, folding critical angle and pulling direction. With the simple and easy method, we demonstrated new mechanical patterning and application such as flexible microfluidics assisted by stretch mark pattern.
평면 응력 조건 아래 발생되는 주름, 접힘, 균열과 같은 자연스러운 변형은 영률 차이가 큰 재료로 적층된 시스템에서 널리 관찰되었다. 이러한 시스템은 간단하고 신속하게 구현될 수 있기 때문에 최근 다양한 패터닝 공정에 적용되어왔다. 그러나 국소화된 응력 조건에서의 실험은 거의 관찰되거나 연구되지 않았다. 본 연구에서는 적층된 시스템 자체가 폴딩 시스템에서 발생되는 국부 응력에 대해 관찰하고 이로 인해 유도 되는 새로운 메커니즘을 정의한다. 적층 복합체가 폴딩 되면서 시스템의 전체 변형 에너지가 증가하고 증가된 에너지를 최소화하기 위해 표면에 접힘 형성이 제작된다. 접힘 형성으로 국부 변형인 정렬된 스트레치 마크가 연성층에 증착된 하드한 필름에 형성된다. 또한 고도로 정렬된 스트레치 마크 패턴은 연성층의 두께, 폴딩 임계각과 방향과 같은 다양한 변수를 사용하여 제어될 수 있다. 위와 같은 간단하고 쉬운 방법으로 새로운 메카니컬 패터닝과 스트레치 마크 패턴을 이용한 플렉시블한 미세유체 시스템과 같은 다양한 어플리케이션을 시연하였다.
