로봇공학 분야에서 금속은 강도, 내구성, 내구성 등 많은 장점을 가지고 있습니다.
반면에 하이드로 겔은 가볍고 신축성이 있으며생체 적합성으로 콘택트 렌즈 및 조직 공학 프레임 워크에 탁월한 소재입니다. 그러나 그들은 디지털 회로 및 생체 전자 응용 프로그램에 필요한 전기를 잘 전달하지 못합니다.
Soft Machines 연구소의 연구원Carnegie Mellon University는 전기 전도도가 높고 직류를 통과 할 수있는 독특한은-하이드로 겔 합성물을 만들었습니다. 동시에 유연하고 변형 가능합니다.
전도성 복합재를 통해 전달되는 전력은색과 하이드로 겔이이 부드러운 수영 선수의 가오리에서 영감을받은 형상 기억 합금에 동력을 공급했습니다. 신용 : 카네기 멜론 대학교 공과 대학 소프트 머신 연구소.
팀은 실버 플레이크를 배치했습니다.polyacrylamide-alginate 하이드로 겔 매트릭스에서 마이크로 미터 크기. 부분 탈수 과정을 거친 후 플레이크는 침투 네트워크를 형성했습니다. 전기 전도성이 있고 기계적 변형에 강했습니다. 탈수 및 수화 과정을 제어함으로써 엔지니어는 플레이크가 뭉치거나 분리되어 가역적 인 전기 연결을 형성했습니다.
금속과 하이드로 겔을 결합하려는 이전 시도전기 전도도가 향상되고 컴플라이언스 및 변형 가능성이 감소했습니다. 엔지니어들은 인장 전도성 액체 금속 엘라스토머 개발 경험을 바탕으로이 문제를 해결하고자했습니다.
가오리 수영 선수의 또 다른 모습. 신용 : 카네기 멜론 대학교 공과 대학 소프트 머신 연구소.
“높은 전기 전도성과 높은이 새로운 복합재는 생체 전자 공학과 그 이상에서 많은 용도로 사용됩니다 .``라고 기계 공학 교수이자이 연구의 저자 인 Carmel Majidi는 설명합니다. "예를 들어, 신호 처리 용 센서, 전력 전자 장치 용 전력을 생성하는 웨어러블 장치 및 신축성 디스플레이가있는 뇌 스티커를 만들 수 있습니다."
복합 실버 하이드로 겔 인쇄 가능스크린 리소그래피와 같은 표준 기술에 의해. 스크린 인쇄와 유사합니다. 연구원들은이 기술을 사용하여 전기 신경근 자극을위한 피부 전극을 개발했습니다. Majidi에 따르면이 합성물은 "피부 신경 조직의 두 번째 층처럼"인체의 넓은 영역을 덮을 수 있다고합니다.
앞으로 복합재는 예를 들어 파킨슨 병 환자 또는 뇌졸중 후 근육 장애 및 운동 장애 치료에 유용 할 것입니다.
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