Im Gegensatz zu Smart Skin aus Kunststoff und Metall sind Hydrogele so weich wie natürliche Haut.
Hydrogele können bei Berührung Spannungen erzeugen, doch Wissenschaftler haben bisher nicht vollständig verstanden, wie dies geschieht. Daher beschloss ein Forscherteam der UBC, diesen Prozess zu untersuchen.
„Das Funktionsprinzip von Hydrogelsensoren ist, dass sie als Reaktion auf Reize – Druck oder Berührung – Spannung und Strom erzeugen. Was wir den piezoelektrischen Effekt nennen. Aber wir wussten nicht genau, wie diese Belastungen entstehen“, sagte Yuta Dobashi, Hauptautorin der Studie.
Arbeiten unter der Leitung eines UBC-ForschersDr. John Madden, Dobashi, entwickelte Hydrogelsensoren, die Salze mit positiven und negativen Ionen unterschiedlicher Größe enthalten. Er und seine Kollegen nutzten Magnetfelder, um genau zu verfolgen, wie sich Ionen bewegen, wenn Druck auf den Sensor ausgeübt wird.
„Wenn Sie Druck auf das Gel ausüben, wird esverteilt Ionen unterschiedlich schnell in der Flüssigkeit und es entsteht ein elektrisches Signal. Positive Ionen, die tendenziell kleiner sind, bewegen sich schneller als größere negative Ionen. Daher sind sie ungleichmäßig verteilt, dies erzeugt ein elektrisches Feld, das den Piezo-Ionensensor zum Arbeiten bringt “- Hauptautor der Studie, Yuta Dobashi.
Die Autoren sagten, dass es mit Hilfe ihrer Entdeckung möglich sein wird, Sensoren zu entwickeln, die direkt mit Zellen und dem Nervensystem interagieren.
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