13:12 2023-06-02
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Un hidrogel conductiv cu auto-vindecare pentru a crea senzori flexibili
_ Un auto-conductiv hidrogel de vindecare pentru a crea senzori flexibili
Avansările recente în domeniul electronicii au permis crearea de dispozitive mai mici și din ce în ce mai sofisticate, inclusiv tehnologii portabile, biosenzori, implanturi medicale și roboți moi. Cele mai multe dintre aceste tehnologii se bazează pe materiale elastice cu proprietăți electronice.
În timp ce oamenii de știință din materiale au introdus deja o gamă largă de materiale flexibile care ar putea fi folosite pentru a crea electronice, multe dintre acestea materialele sunt fragile și pot fi ușor deteriorate. Deoarece deteriorarea materialelor poate duce la defectarea acestora, compromițând în același timp funcționarea generală a sistemului în care sunt integrate, mai multe materiale moi și conductoare existente pot ajunge să fie nefiabile și nepotrivite pentru implementări la scară largă.
Cercetătorii de la Universitatea de Știință și Tehnologie din Harbin din China au dezvoltat recent un nou hidrogel conductiv și autovindecător care ar putea fi folosit pentru a crea senzori flexibili pentru dispozitive purtabile, roboți sau alte dispozitive. Acest material și compoziția sa au fost subliniate în Journal of Science: Advanced Materials and Devices.
„În această lucrare, alcoolul polivinilic (PVA) și 4-carboxilbenzaldehida (CBA) au fost folosite pentru a forma un schelet de rețea dublă. , iar polianilina (PANI) a fost introdusă pentru a asambla un senzor flexibil cu performanțe excelente de auto-vindecare”, au scris Xiaoming Wang, Ling Weng și colegii lor în lucrarea lor. „Asocierea hidrofobă a PVA și CBA garantează proprietățile mecanice ale senzorului de hidrogel, iar introducerea PANI aduce proprietăți electrice senzorului de hidrogel.”
Wang, Weng și colegii lor și-au creat materialul prin introducerea CBA. , un compus organic constând dintr-un inel benzenic substituit cu o aldehidă și acid carboxilic, în PVA, un polimer sintetic solubil în apă, și adăugarea polimerului conductor PANI printr-o interacțiune electrostatică. În testele inițiale, ei au descoperit că materialul avea proprietăți mecanice remarcabile și se poate vindeca singur după ce a fost deteriorat. Mai mult, ar putea atinge o solicitare maximă de 4,35 Mpa și o deformare maximă de 380%.
Cercetătorii au folosit apoi materialul pentru a crea un senzor de deformare, un dispozitiv de detectare care poate detecta forțele externe și presiunea aplicată care provine din din împrejurimile sale. S-a constatat că acest senzor funcționează foarte bine, măsurând atât semnalele mici de deformare, cum ar fi un purtător care tuse sau vorbește, cât și mișcări mai viguroase ale corpului.
„Senzorul flexibil pregătit în acest articol are o sensibilitate de 1,71 în intervalul de deformare de 0–300% și o tulpină de detecție limită de mai puțin de 1%", au scris Wang, Weng și colegii lor în lucrarea lor. „Timpul de răspuns al senzorului de hidrogel în timpul întinderii este de 158 ms. În plus, senzorul de hidrogel are și performanță de auto-vindecare. La temperatura camerei, după ce hidrogelul este tăiat, durează doar un minut pentru a finaliza reparația, iar auto-vindecarea. -rata de vindecare este de aproximativ 60%.”
În viitor, hidrogelul creat de această echipă de cercetători ar putea fi folosit pentru a dezvolta o gamă largă de alți senzori și electronice portabile, cum ar fi senzorii care pot detecta oamenii. mișcare sau dispozitive medicale care monitorizează semnale biologice specifice. În plus, munca lor ar putea deschide calea pentru dezvoltarea unor hidrogeluri flexibile și conductoare similare cu proprietăți de auto-vindecare.
© 2023 Science X Network
Comentarii:
Adauga Comentariu