Innen robotikk har metaller mange fordeler - styrke, holdbarhet og
På den annen side er hydrogelene lette, strekkbare ogbiokompatible, noe som gjør dem til utmerkede materialer for kontaktlinser og vevskonstruerte rammer. Imidlertid leder de ikke godt strømmen som er nødvendig for digitale kretser og bioelektroniske applikasjoner.
Forskere fra Soft Machines LabCarnegie Mellon University har laget en unik sølv-hydrogel kompositt som har høy elektrisk ledningsevne og er i stand til å passere likestrøm. Samtidig forblir den smidig og deformerbar.
Kraft overført gjennom ledende komposittsølv og hydrogel, drevet denne myke svømmerens stingray-inspirerte formminne legering. Kreditt: Soft Machine Laboratory, College of Engineering, Carnegie Mellon University.
Laget plasserte sølvflakmikrometerstørrelse i en polyakrylamid-alginat-hydrogelmatrise. Etter å ha passert prosessen med delvis dehydrering, dannet flakene perkolasjonsnettverk. De var elektrisk ledende og motstandsdyktige mot mekanisk deformasjon. Ved å kontrollere dehydrering og hydratiseringsprosess, fikk ingeniørene flakene til å klumpe seg eller bryte fra hverandre og danne reversible elektriske forbindelser.
Tidligere forsøk på å kombinere metaller og hydrogelerførte til en avveining mellom forbedret elektrisk ledningsevne og redusert samsvar og deformerbarhet. Ingeniørene prøvde å løse dette problemet ved å trekke på deres erfaring med å utvikle strekkledende flytende metallelastomerer.
En annen utsikt over svømmeren. Kreditt: Soft Machine Laboratory, College of Engineering, Carnegie Mellon University.
“Har høy elektrisk ledningsevne og høyelastisitet, denne nye kompositten har mange bruksområder innen bioelektronikk og videre, '' forklarte Carmel Majidi, professor i maskinteknikk og forfatter av studien. "For eksempel kan du lage et hjerne-klistremerke med sensorer for signalbehandling, en bærbar enhet for å generere kraft til kraftelektronikk og strekkbare skjermer."
Kompositt sølvhydrogel kan skrives utved standardteknikker som skjermlitografi. Det ligner på silketrykk. Forskere har brukt denne teknikken til å utvikle hudelektroder for elektrisk nevromuskulær stimulering. Ifølge Majidi kan kompositten dekke et stort område av menneskekroppen, "som det andre laget av nervevev på huden."
I fremtiden vil kompositten være nyttig i behandlingen av muskelsykdommer og bevegelsesforstyrrelser, for eksempel hos pasienter med Parkinsons sykdom eller etter hjerneslag.
Les mer
Uranus har mottatt statusen som den merkeligste planeten i solsystemet. Hvorfor?
Fysikere har laget en analog av et svart hull og bekreftet Hawkings teori. Hvor det fører?
Abort og vitenskap: hva vil skje med barna som skal føde
Elektrisk ledningsevne (elektrisk ledningsevne,ledningsevne) - evnen til et legeme (miljø) til å lede en elektrisk strøm, en egenskap til en kropp eller et miljø som bestemmer forekomsten av en elektrisk strøm i dem under påvirkning av et elektrisk felt. Også en fysisk størrelse som kjennetegner denne evnen og gjensidigheten av elektrisk motstand.