În domeniul roboticii, metalele au multe avantaje - rezistență, durabilitate și
Pe de altă parte, hidrogelurile sunt ușoare, extensibile șibiocompatibile, făcându-le materiale excelente pentru lentilele de contact și cadrele proiectate de țesuturi. Cu toate acestea, ele nu conduc bine electricitatea necesară circuitelor digitale și aplicațiilor bioelectronice.
Cercetători de la Soft Machines LabUniversitatea Carnegie Mellon a creat un compozit unic argint-hidrogel care are o conductivitate electrică ridicată și este capabil să treacă curent continuu. În același timp, rămâne flexibil și deformabil.
Puterea transmisă prin compozit conductivargintiu și hidrogel, au alimentat acest aliaj de memorie de formă inspirat de stingray al înotătorului moale. Credit: Soft Machine Laboratory, Colegiul de Inginerie, Universitatea Carnegie Mellon.
Echipa a plasat fulgi de argintdimensiunea micrometrului într-o matrice hidrogel de poliacrilamidă-alginat. După trecerea prin procesul de deshidratare parțială, fulgii au format rețele de percolație. Ele erau conductoare electric și rezistente la deformarea mecanică. Prin controlul procesului de deshidratare și hidratare, inginerii au făcut ca fulgii să se aglomereze sau să se rupă, formând conexiuni electrice reversibile.
Încercări anterioare de combinare a metalelor și hidrogelurilora condus la un compromis între conductivitatea electrică îmbunătățită și reducerea conformității și deformabilității. Inginerii au căutat să rezolve această problemă, bazându-se pe experiența lor în dezvoltarea elastomerilor metalici lichizi conductori de tracțiune.
O altă vedere a înotătorului stingray. Credit: Soft Machine Laboratory, Colegiul de Inginerie, Universitatea Carnegie Mellon.
„Cu o conductivitate electrică ridicată și ridicatăelasticitate, acest nou compozit are multe utilizări în bioelectronică și nu numai ", a explicat Carmel Majidi, profesor de inginerie mecanică și autor al studiului. „De exemplu, ați putea crea un autocolant pentru creier cu senzori pentru procesarea semnalului, un dispozitiv portabil pentru a genera energie pentru electronica de putere și afișaje extensibile”.
Hidrogelul argintiu compozit poate fi tipăritprin tehnici standard precum litografia pe ecran. Este similar cu serigrafia. Cercetătorii au folosit această tehnică pentru a dezvolta electrozi dermici pentru stimularea neuromusculară electrică. Potrivit lui Majidi, compozitul poate acoperi o arie mare a corpului uman „ca al doilea strat de țesut nervos de pe piele”.
În viitor, compozitul va fi util în tratamentul tulburărilor musculare și tulburărilor de mișcare, de exemplu, la pacienții cu boala Parkinson sau după un accident vascular cerebral.
Citeste mai mult
Uranus a primit statutul de cea mai ciudată planetă din sistemul solar. De ce?
Fizicienii au creat un analog al unei găuri negre și au confirmat teoria lui Hawking. Unde duce?
Avortul și știința: ce se va întâmpla cu copiii care vor naște
Conductivitatea electrică (conductivitatea electrică,conductivitate) - capacitatea unui corp (mediu) de a conduce un curent electric, o proprietate a unui corp sau a unui mediu care determină apariția unui curent electric în ele sub influența unui câmp electric. De asemenea, o cantitate fizică care caracterizează această capacitate și reciprocitatea rezistenței electrice.