Stellen Sie sich vor, Sie könnten ein Tablet zusammenklappen oder einen Laptop dehnen. Diese ultraflexiblen Geräte sind dank einer neuen Innovation der Realität einen Schritt näher gekommen. Ein Team chinesischer Forscher hat kürzlich ein einzigartiges Material entwickelt, das Strom leiten kannauch gedehnt und gebogen.
Die dünnen Materialien sind eine Kombination aus elastischen Polymeren und flüssigen Metallen. Sie können leicht jede zweidimensionale Form annehmen und dennoch Elektrizität leiten. Sie sind laut den Forschern, die sie entwickelt haben, auch ungiftig. Das dehnbare Material ist sicherlicheinzigartig, sagte das Team des Nationalen Zentrums für Nanowissenschaften und Technologie.
"Dies ist die erste flexible Elektronik, die gleichzeitig hochleitfähig und dehnbar, vollständig biokompatibel und bequem über Größenmaßstäbe hinweg mit Präzision von Mikromerkmalen hergestellt werden kann", sagte der leitende Autor Xingyu Jiang, Professor am Nationalen Zentrum fürNanowissenschaften und Technologie: "Wir glauben, dass sie breite Anwendungen sowohl für tragbare Elektronik als auch für implantierbare Geräte haben werden."
Jiang und der Rest der Teamarbeit erschienen in einer kürzlich erschienenen Ausgabe des interdisziplinären Journals. iScience .
Die vom Team erstellte Materialart kann als Metall-Polymer-Leiter MPC klassifiziert werden. Dies liegt daran, dass es sich um eine Kombination von Polymeren und Metallen mit sehr unterschiedlichen, aber gleichermaßen wünschenswerten Eigenschaften handelt. Zum Beispiel in diesem speziellen FallDie Metalle sind nicht wie feste feste Leitmetalle wie Kupfer, Gold oder Silber. Stattdessen wirken sie wie Gallium und Iridium - zwei Elemente, die dicke Flüssigkeiten sind, aber elektrischen Strom durch sie fließen lassen. Verwenden Sie diese Flüssigkeit in ein Netzwerkaus Polymeren aus Silikon könnten "mechanisch elastische Materialien mit ausreichender Leitfähigkeit erzeugen, um funktionierende Schaltkreise zu unterstützen", erklärte das Team in einer Erklärung.
Die Autoren verglichen das Material weiter mit Flüssigmetallinseln, die "in einem Meer aus Polymer schwimmen". Es gibt einen Flüssigkeitsmantel, der es ermöglicht, dass das Material darunter vollständig leitfähig ist. Beim Testen des Materials haben die Forscher herausgefunden, dass es gut als Sensor funktioniertfür Tastaturkugeln und sogar als Elektroden zur Stimulierung der DNA, die durch die Zellmembranen fließt.
"Die Anwendungen des MPC hängen von den Polymeren ab", sagte der Erstautor Lixue Tang, ein Doktorand in Jiangs Forschungsgruppe. "Wir gießen superelastische Polymere, um MPCs für dehnbare Schaltkreise herzustellen. Wir verwenden biokompatible und biologisch abbaubare Polymere, wenn wirwollen MPCs für implantierbare Geräte. In Zukunft könnten wir sogar weiche Roboter bauen, indem wir elektroaktive Polymere kombinieren. "
Die Anwendungen für diese Art von Material könnten erheblich weiter gehen, als sich die Forscher vorstellen könnten. Derzeit hofft das Team jedoch, die MPC-Technologie auf die Biomedizin anzuwenden - insbesondere auf Pflaster zur Identifizierung von Herzerkrankungen und zur Verringerung der Auswirkungen von Herz-Kreislauf-ErkrankungenSchäden am Körper.
"Wir wollten biokompatible Materialien entwickeln, mit denen tragbare oder implantierbare Geräte zur Diagnose und Behandlung von Krankheiten hergestellt werden können, ohne die Lebensqualität zu beeinträchtigen, und wir glauben, dass dies ein erster Schritt ist, um die Art und Weise zu ändern, in der Herz-Kreislauf-Erkrankungen und andere Erkrankungen auftretengeschafft ", sagte Jiang.
Via : Science Daily