弾力性のある電子機器用に人間の筋肉に着想を得たポリウレタンを作成

次世代エレクトロニクスにとってますます貴重なフロンティアとなりつつある伸縮性エレクトロニクス

デバイスは、柔らかく湾曲した形状をとることができます。それは人工知能の時代に重要な役割を果たし、人々の日常生活を変えるでしょう。

伸縮性電子機器に含まれるエラストマーそして、それにさまざまな機械的特性を与えます。さらに、引張電子機器の耐久性と安定性を維持するための自己修復などの追加機能も備えています。ただし、機械的特性 (つまり、引張および靭性) と自己修復との間のトレードオフにより、弾性マトリックスの全体的な特性の最適化が制限されます。

生物学的にインスピレーションを得た人間の筋肉を利用して、研究者は伸縮性エレクトロニクス用のポリウレタン (DA-PU) を合成しました。これには、主鎖に沿って交互に分布したドナー基とアクセプター基が含まれており、鎖内および鎖間のドナー - アクセプター要素 - D–A の両方を実現します。

骨格筋タンパク質タイチンのおかげで、筋肉人は短時間で何百もの集中とリラクゼーションのサイクルを実行できます。その分子内二次相互作用は、筋肉を修復するために、可逆的で、中断され、崩壊する可能性があります。

同様に、D-A の可逆的な自己組織化により、ポリウレタンは永久変形することなく、同じまたは複数の集中と緩和のサイクルを受けることができます。

DA-PU は、驚くべき機械的パフォーマンスを実証しました。

さらに、研究者たちは、DA-PU に基づく引張型静電容量センサーは、臨界変形後でも引張、耐疲労、自己修復特性を示しています。

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