Высокопроводящая и эластичная схема стала возможной

Coatings Today
21.06.2018 306

Исследователи из Китая изготовили новый гибридный проводящий материал — отчасти эластичный полимер, отчасти жидкий металл — который можно сгибать и растягивать по желанию. Схемы, изготовленные с помощью этого материала, могут принимать большинство двумерных форм, а также они нетоксичны.

«Это первая гибкая электроника, которая одновременно обладает высокой проводимостью и растяжимостью, полностью биосовместима и может быть легко изготовлена по размерам с точностью до микро-характеристик», — говорит ведущий автор исследования Синь Цзян, профессор Национального центра нанонауки и технологии. «Мы полагаем, что они будут иметь широкое применение как в носимой электронике, так и в имплантируемых изделиях».

Материал, который исследователи создали, называется металл-полимерный проводник (MPC), называемым так благодаря тому, что он представляет собой комбинацию из двух компонентов с очень разными, но в равной степени необходимыми свойствами. Металлы в этом случае не часто используемые проводящие твердые вещества, такие как медь, серебро или золото, а скорее галлий и индий, которые находятся в состоянии густой сиропообразной жидкости, и, тем не менее, обеспечивают поток электричества. Исследователи обнаружили, что внедрение каплей этой жидкой смеси металлов в поддерживающую сеть из силиконового полимера дает механически упругий материал с достаточной проводимостью для поддержки рабочих схем.

При близком рассмотрении, структуру металл-полимерного проводника можно сравнить с круглыми жидкими металлическими островками, плавающими в море полимера, с покровом из жидкого металла снизу для обеспечения полноценной проводимости. Исследователи успешно опробовали различные составы такого проводника в различных областях применения, в том числе в датчиках на клавиатурах-перчатках и в качестве электродов для стимуляции прохождения ДНК через мембраны живых клеток.

                           

«Области применения металл-полимерного проводника зависит от полимеров», — утверждает один из исследователей. «Мы используем сверхэластичные полимеры для создания металл-полимерных проводников для растяжимых схем. Мы используем биосовместимые и биоразлагаемые полимеры, когда нам нужны металл-полимерные проводники для имплантируемых устройств. В будущем мы могли бы даже создавать мягких роботов путем объединения электроактивных полимеров».

В принципе, как заявляют авторы, их метод изготовления металл-полимерного проводника, который включает сетко-графический метод и микрожидкостное структурирование, может быть приспособлен как к любой двумерной геометрии, так и к различным толщинам и электрическим свойствам в зависимости от концентрации жидких металлических чернил, подлежащих распылению. Эта универсальность может непосредственно привести к желанным биомедицинским применениям, таким как гибкие патчи для обнаружения и облегчения сердечных заболеваний.

«Мы хотели разработать биосовместимые материалы, которые можно было бы использовать для создания пригодных для носки или имплантируемых устройств для диагностики и лечения болезней без ущерба для качества жизни, и мы считаем, что это первый шаг к изменению способа борьбы с сердечно-сосудистыми заболеваниями и другими заболеваниями», — делятся исследователи.

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Apple создает специальное покрытие для устройств со складным экраном
Apple создает специальное покрытие для устройств со складным экраном
В патентной заявке указываются специальные покрытия с чешуйчатыми пигментами, необходимые для защиты дисплея таких устройств,…
Coatings Today
24.01.2019
241
Легковесные запчасти Audi
Легковесные запчасти Audi
Полимерный материал (формовочная композиция) из соединения углеродного волокна с эпоксидной смолой Hexcel был использован в…
Coatings Today
06.07.2018
278
Твердое, но растяжимое защитное покрытие
Твердое, но растяжимое защитное покрытие
В недавнем исследовании использовали высокопрозрачный и эластичный композит на основе уретанметакрилата и силоксана для получения…
24.02.2022
140
Российские ученые определили главный элемент, влияющий на качество сварки по покрытию
Российские ученые определили главный элемент, влияющий на качество сварки по покрытию
Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) определили, как защитные противокоррозионные покрытия влияют на процесс…
Coatings Today
24.12.2020
467
CHEMIQUE ADHESIVES: Полиуретановый состав
CHEMIQUE ADHESIVES: Полиуретановый состав
Новый однокомпонентный, быстро отверждающийся полиуретановый герметизирующий связующий состав подходит для таких отраслей промышленности, как строительство,…
Coatings Today
08.02.2019
271
ExpoCoating 27-29 октября 2020
ExpoCoating 27-29 октября 2020
Выставка ExpoCoating Moscow пройдет в Москве, в МВЦ «Крокус Экспо» 27-29 октября 2020 и станет…
Coatings Today
23.09.2020
265
НАСА подписывает контракт на технологию покрытий
НАСА подписывает контракт на технологию покрытий
Покрытия прошли испытания на алюминиевом сплаве, используемом в контактных зонах МКС, например, перилах и дверных…
06.12.2022
45
Быстрое производство прочных, блестящих покрытий на основе коллоидных аморфных массивов
Быстрое производство прочных, блестящих покрытий на основе коллоидных аморфных массивов
В новом исследовании была предложена недорогая и эффективная стратегия по нанесению на ткань высокопрочного, блестящего,…
Coatings Today
16.09.2020
237
Влияние гидроксида алюминия на вспучивающиеся покрытия
Влияние гидроксида алюминия на вспучивающиеся покрытия
Недавно был разработан и исследован огнестойкий состав на основе полифосфата аммония и пентаэритритола, содержащий ряд…
Coatings Today
06.11.2019
285