Robotikos srityje metalai turi daug privalumų – stiprumo, ilgaamžiškumo ir
Kita vertus, hidrogeliai yra lengvi, ištempiami irbiologiškai nesuderinami, todėl jie yra puikios medžiagos kontaktiniams lęšiams ir audinių inžinerijos karkasams. Tačiau jie blogai praleidžia elektrą, reikalingą skaitmeninėms grandinėms ir bioelektroninėms programoms.
Mokslininkai iš „Minkštųjų mašinų“ laboratorijosCarnegie Mellon universitetas sukūrė unikalų sidabro-hidrogelio kompozitą, pasižymintį dideliu elektros laidumu ir galinčiu praleisti nuolatinę srovę. Tuo pačiu metu jis išlieka lankstus ir deformuojamas.
Galia, perduodama laidžiu kompozitusidabras ir hidrogelis, padėjo šiam minkštam plaukikui giliai įkvėptą formos atminties lydinį. Kreditas: Karnegio Mellono universiteto inžinerijos kolegijos minkštųjų mašinų laboratorija.
Komanda padėjo sidabrinius dribsniusmikrometro dydžio poliakrilamido-alginato hidrogelio matricoje. Praėjusios dalinės dehidracijos procesą, dribsniai suformavo perkoliacijos tinklus. Jie buvo laidūs elektrai ir atsparūs mechaninėms deformacijoms. Kontroliuodami dehidratacijos ir hidratacijos procesą, inžinieriai privertė dribsnius susikaupti arba suskaidyti, suformuodami grįžtamas elektrines jungtis.
Ankstesni bandymai sujungti metalus ir hidrogeliussukėlė kompromisą tarp pagerėjusio elektros laidumo ir sumažėjusio atitikimo bei deformuojamumo. Inžinieriai siekė išspręsti šią problemą, remdamiesi savo patirtimi kuriant tempimui laidžius skysto metalo elastomerus.
Kitas gaudyklės plaukiko vaizdas. Kreditas: Karnegio Mellono universiteto inžinerijos kolegijos minkštųjų mašinų laboratorija.
„Turintis didelį elektros laidumą ir aukštąelastingumą, šį naują kompozitą galima daug panaudoti bioelektronikoje ir už jos ribų “, - paaiškino Carmel Majidi, mechanikos inžinerijos profesorius ir tyrimo autorius. "Pavyzdžiui, galite sukurti smegenų lipduką su jutikliais, skirtais signalo apdorojimui, nešiojamąjį prietaisą galios elektronikos energijai generuoti ir ištemptus ekranus.
Gali būti spausdinamas kompozicinis sidabro hidrogelisstandartinėmis technikomis, tokiomis kaip ekrano litografija. Tai panašu į šilkografiją. Mokslininkai naudojo šią metodiką kurdami odos elektrodus elektrinei nervų ir raumenų stimuliacijai. Pasak Majidi, kompozitas gali padengti didelę žmogaus kūno plotą, „kaip antrasis odos nervinio audinio sluoksnis“.
Ateityje kompozitas bus naudingas gydant raumenų sutrikimus ir judėjimo sutrikimus, pavyzdžiui, pacientams, sergantiems Parkinsono liga ar po insulto.
Skaityti daugiau
Uranas gavo keisčiausios Saulės sistemos planetos statusą. Kodėl?
Fizikai sukūrė juodosios skylės analogą ir patvirtino Hawkingo teoriją. Kur jis veda?
Abortas ir mokslas: kas nutiks gimdantiems vaikams
Elektros laidumas (elektrinis laidumas,laidumas) - kūno (aplinkos) gebėjimas praleisti elektros srovę, kūno ar aplinkos savybė, lemianti elektros srovės atsiradimą juose veikiant elektriniam laukui. Taip pat fizinis dydis, apibūdinantis šį gebėjimą, ir elektrinės varžos abipusis skaičius.