Nel campo della robotica, i metalli presentano molti vantaggi: resistenza, durata e
D'altra parte, gli idrogel sono leggeri, estensibili ebiocompatibili, il che li rende ottimi materiali per lenti a contatto e strutture di ingegneria tessutale. Tuttavia, non conducono bene l'elettricità necessaria per i circuiti digitali e le applicazioni bioelettroniche.
Ricercatori del laboratorio Soft MachinesLa Carnegie Mellon University ha creato un composito argento-idrogel unico che ha un'elevata conduttività elettrica ed è in grado di far passare la corrente continua. Allo stesso tempo, rimane flessibile e deformabile.
Potenza trasmessa tramite composito conduttivoargento e idrogel, hanno alimentato la lega a memoria di forma ispirata alla razza di questo nuotatore morbido. Crediti: Soft Machine Laboratory, College of Engineering, Carnegie Mellon University.
La squadra ha posizionato fiocchi d'argentodimensione micrometrica in una matrice di idrogel di poliacrilammide-alginato. Dopo aver attraversato il processo di disidratazione parziale, i fiocchi hanno formato reti di percolazione. Avevano proprietà conduttive elettriche e diventavano resistenti alla deformazione meccanica. Controllando il processo di disidratazione e idratazione, gli ingegneri hanno fatto sì che i fiocchi si aggregassero o si rompessero, formando connessioni elettriche reversibili.
Precedenti tentativi di combinare metalli e idrogelha portato a un compromesso tra una migliore conduttività elettrica e una ridotta compliance e deformabilità. Gli ingegneri hanno cercato di risolvere questo problema attingendo alla loro esperienza nello sviluppo di elastomeri metallici liquidi conduttivi a trazione.
Un'altra vista del nuotatore di razza. Crediti: Soft Machine Laboratory, College of Engineering, Carnegie Mellon University.
“Possedere alta conduttività elettrica e altaelasticità, questo nuovo composito ha molti usi in bioelettronica e oltre '', ha spiegato Carmel Majidi, professore di ingegneria meccanica e autore dello studio. "Ad esempio, puoi creare un adesivo per il cervello con sensori per l'elaborazione del segnale, un dispositivo indossabile per generare energia per l'elettronica di potenza e display estensibili".
L'idrogel d'argento composito può essere stampatomediante tecniche standard come la litografia su schermo. È simile alla serigrafia. I ricercatori hanno utilizzato questa tecnica per sviluppare elettrodi dermici per la stimolazione neuromuscolare elettrica. Secondo Majidi, il composito può coprire una vasta area del corpo umano, "come il secondo strato di tessuto nervoso sulla pelle".
In futuro, il composito sarà utile nel trattamento di disturbi muscolari e disturbi del movimento, ad esempio, in pazienti con malattia di Parkinson o dopo un ictus.
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Conduttività elettrica (conduttività elettrica,conduttività) - la capacità di un corpo (ambiente) di condurre una corrente elettrica, una proprietà di un corpo o di un ambiente che determina il verificarsi di una corrente elettrica in essi sotto l'influenza di un campo elettrico. Anche una grandezza fisica che caratterizza questa capacità e il reciproco della resistenza elettrica.