No campo da robótica, os metais apresentam muitas vantagens - resistência, durabilidade e
Por outro lado, os hidrogéis são leves, extensíveis ebiocompatíveis, tornando-os excelentes materiais para lentes de contato e estruturas de engenharia de tecidos. No entanto, eles não conduzem bem a eletricidade necessária para circuitos digitais e aplicações bioeletrônicas.
Pesquisadores do Soft Machines LabA Carnegie Mellon University criou um composto único de prata-hidrogel que possui alta condutividade elétrica e é capaz de passar corrente contínua. Ao mesmo tempo, permanece flexível e deformável.
Potência transmitida por meio de composto condutorprata e hidrogel alimentaram a liga com memória de forma inspirada na arraia deste nadador macio. Crédito: Soft Machine Laboratory, College of Engineering, Carnegie Mellon University.
A equipe colocou flocos de pratatamanho do micrômetro em uma matriz de hidrogel de poliacrilamida-alginato. Após passar pelo processo de desidratação parcial, os flocos formaram redes de percolação. Eles eram eletricamente condutores e resistentes à deformação mecânica. Ao controlar o processo de desidratação e hidratação, os engenheiros faziam com que os flocos se aglomerassem ou se partissem, formando conexões elétricas reversíveis.
Tentativas anteriores de combinar metais e hidrogéislevou a um trade-off entre melhor condutividade elétrica e conformidade e deformabilidade reduzidas. Os engenheiros procuraram resolver esse problema com base em sua experiência no desenvolvimento de elastômeros de metal líquido condutores de tração.
Outra visão do nadador de arraia. Crédito: Soft Machine Laboratory, College of Engineering, Carnegie Mellon University.
“Possuindo alta condutividade elétrica e altaelasticidade, este novo composto tem muitos usos na bioeletrônica e além '', explicou Carmel Majidi, professor de engenharia mecânica e autor do estudo. "Por exemplo, você pode criar um adesivo para o cérebro com sensores para processamento de sinal, um dispositivo vestível para gerar energia para eletrônicos de potência e telas extensíveis."
O hidrogel de prata composto pode ser impressopor técnicas padrão, como litografia de tela. É semelhante à impressão da tela. Os pesquisadores usaram essa técnica para desenvolver eletrodos dérmicos para estimulação elétrica neuromuscular. De acordo com Majidi, o composto pode cobrir uma grande área do corpo humano, "como a segunda camada de tecido nervoso da pele".
No futuro, o composto será útil no tratamento de distúrbios musculares e distúrbios do movimento, por exemplo, em pacientes com doença de Parkinson ou após um acidente vascular cerebral.
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Condutividade elétrica (condutividade elétrica,condutividade) - capacidade de um corpo (ambiente) em conduzir corrente elétrica, propriedade de um corpo ou ambiente que determina a ocorrência de corrente elétrica nos mesmos sob a influência de um campo elétrico. Também uma quantidade física que caracteriza essa habilidade e a recíproca da resistência elétrica.