V oblasti robotiky majú kovy mnoho výhod – pevnosť, odolnosť a
Na druhej strane sú hydrogély ľahké, roztiahnuteľné abiokompatibilné, čo z nich robí vynikajúci materiál pre kontaktné šošovky a rámce tkanivového inžinierstva. Nevedú však dobre elektrickou energiou potrebnou pre digitálne obvody a bioelektronické aplikácie.
Vedci z laboratória Soft MachinesUniverzita Carnegie Mellon vytvorila jedinečný strieborno-hydrogélový kompozit, ktorý má vysokú elektrickú vodivosť a je schopný prechádzať jednosmerným prúdom. Súčasne zostáva poddajný a deformovateľný.
Výkon prenášaný vodivým kompozitomstriebro a hydrogél, poháňali zliatinu s tvarovou pamäťou inšpirovanou rejnokom mäkkých plavcov. Kredit: Soft Machine Laboratory, College of Engineering, Carnegie Mellon University.
Tím umiestnil strieborné vločkymikrometre v polyakrylamid-alginátovej hydrogélovej matrici. Po prechode procesom čiastočnej dehydratácie vytvorili vločky perkolačné siete. Mali elektricky vodivé vlastnosti a stali sa odolnými voči mechanickým deformáciám. Inžinieri riadením procesu odvodnenia a hydratácie spôsobili, že sa vločky zhlukujú alebo rozpadávajú a vytvárajú reverzibilné elektrické spojenia.
Predchádzajúce pokusy o kombináciu kovov a hydrogélovviedlo k kompromisu medzi zlepšenou elektrickou vodivosťou a zníženou poddajnosťou a deformovateľnosťou. Inžinieri sa pokúsili vyriešiť tento problém čerpaním zo svojich skúseností s vývojom ťahových vodivých elastomérov z tekutých kovov.
Ďalší pohľad na plavúňa rejnoka. Kredit: Soft Machine Laboratory, College of Engineering, Carnegie Mellon University.
"Má vysokú elektrickú vodivosť a vysokú."elasticita, tento nový kompozit má mnoho použití v bioelektronike i mimo nej, “vysvetlila Carmel Majidi, profesorka strojného inžinierstva a autorka štúdie. "Môžete napríklad vytvoriť nálepku na mozog so senzormi na spracovanie signálu, nositeľným zariadením na generovanie energie pre výkonovú elektroniku a rozťahovacími displejmi."
Kompozitný strieborný hydrogél je možné potlačiťštandardnými technikami, ako je obrazovková litografia. Je to podobné ako pri sieťotlači. Vedci použili túto techniku na vývoj dermálnych elektród na elektrickú neuromuskulárnu stimuláciu. Podľa Majidi môže kompozit pokrývať veľkú oblasť ľudského tela „ako druhá vrstva nervového tkaniva na koži“.
V budúcnosti bude kompozit užitočný pri liečbe svalových porúch a pohybových porúch, napríklad u pacientov s Parkinsonovou chorobou alebo po cievnej mozgovej príhode.
Čítaj viac
Urán získal status najpodivnejšej planéty v slnečnej sústave. Prečo?
Fyzici vytvorili analóg čiernej diery a potvrdili Hawkingovu teóriu. Kadiaľ vedie?
Potraty a veda: čo sa stane s deťmi, ktoré budú rodiť
Elektrická vodivosť (elektrická vodivosť,vodivosť) - schopnosť tela (prostredia) viesť elektrický prúd, vlastnosť telesa alebo prostredia, ktorá určuje výskyt elektrického prúdu v nich pod vplyvom elektrického poľa. Tiež fyzikálna veličina charakterizujúca túto schopnosť a recipročnú hodnotu elektrického odporu.