Všeobecné

Pružné obvody by mohli ustúpiť flexibilnej elektronike


Predstavte si, že ste schopní zložiť tablet alebo natiahnuť notebook. Tieto typy ultra flexibilných zariadení sú vďaka novej inovácii o krok bližšie k tomu, aby sa stali skutočnosťou. Tím čínskych vedcov nedávno vytvoril jedinečný materiál schopný viesť elektrinu a zároveň byť natiahnutý a ohnutý.

Tenké materiály sú kombináciou elastických polymérov a tekutých kovov. Môžu ľahko nadobudnúť akýkoľvek dvojrozmerný tvar a stále viesť elektrinu. Podľa vedcov, ktorí ho vyvinuli, sú tiež netoxické. Pružný materiál je určite jediný svojho druhu, uviedol tím z Národného centra pre nanovedy a technológie.

„Jedná sa o prvú flexibilnú elektroniku, ktorá je súčasne vysoko vodivá a roztiahnuteľná, plne biokompatibilná a je možné ju pohodlne vyrobiť v rôznych veľkostiach s presnosťou na mikroskopické vlastnosti,“ uviedol hlavný autor štúdie Xingyu Jiang, profesor Národného centra pre nanovedy a Technológie. „Veríme, že budú mať široké využitie ako pre nositeľnú elektroniku, tak pre implantovateľné zariadenia.“

Jiang a zvyšok práce tímu sa objavili v nedávnom vydaní interdisciplinárneho časopisu iScience.

Typ materiálu vytvoreného tímom možno klasifikovať ako kovopolymérny vodič (MPC). Je to tak preto, lebo existuje ako kombinácia polymérov a kovov s veľmi odlišnými, ale rovnako žiaducimi vlastnosťami. Napríklad v tomto konkrétnom prípade kovy nie sú ako štandardné tuhé vodivé kovy, ako je meď, zlato alebo striebro. Namiesto toho pôsobia ako gálium a irídium - dva prvky, ktoré sú hustými tekutinami, ale umožňujú, aby nimi pretekal elektrický prúd. Použitím tejto kvapaliny do siete polymérov vyrobených zo silikónu by sa mohli vytvoriť „mechanicky odolné materiály s dostatočnou vodivosťou na podporu fungujúcich obvodov,“ vysvetlil tím vo vyhlásení.

Autori ďalej materiál porovnali s ostrovmi tekutých kovov „plávajúcimi v mori polymérov“. Existuje tekutý plášť, ktorý umožňuje, aby bol materiál úplne vodivý pod ním. Pri testovaní materiálu vedci zistili, že funguje dobre ako senzory globálnych klávesníc, ba dokonca ako elektródy na stimuláciu DNA prechádzajúcej membránami buniek.

„Aplikácie MPC závisia od polymérov,“ uviedla prvá autorka Lixue Tang, postgraduálna študentka vo výskumnej skupine Jiang. "Odlievame superelastické polyméry, aby sme vytvorili MPC pre roztiahnuteľné obvody. Keď chceme MPC pre implantovateľné zariadenia, používame biokompatibilné a biologicky odbúrateľné polyméry. V budúcnosti by sme mohli dokonca vytvoriť mäkkých robotov kombináciou elektroaktívnych polymérov."

Aplikácie pre tento typ materiálu by mohli ísť podstatne ďalej, ako si vedci dokázali predstaviť. Tím však zatiaľ dúfa, že použije technológiu MPC na biomedicínu - konkrétnejšie pri náplastiach na identifikáciu srdcových chorôb a na zníženie účinkov kardiovaskulárneho poškodenia na telo.

„Chceli sme vyvinúť biokompatibilné materiály, ktoré by sa dali použiť na výrobu nositeľných alebo implantovateľných prístrojov na diagnostiku a liečbu chorôb bez toho, aby bola ohrozená kvalita života, a veríme, že ide o prvý krok k zmene spôsobu riadenia kardiovaskulárnych chorôb a iných ťažkostí, “povedal Jiang.


Pozri si video: Five tips for learning Morse code (November 2021).