Opracowane przez naukowców z Northwestern University, wysoce energooszczędne, biokompatybilne i wykonane ze zrównoważonych materiałów plastry, mogą dać początek nowym typom ultralekkich urządzeń elektronicznych, jednocześnie zmniejszając wpływ na środowisko produkcji i utylizacji urządzeń elektronicznych.
Implanty i inteligentne ubrania
Badanie opublikowane w czasopiśmie Nature wspomina, że nowe miękkie materiały można by wykorzystać w energooszczędnych mikroskopijnych układach pamięci, czujnikach i jednostkach magazynowania energii.
Naukowcy twierdzą, że te materiały można również zintegrować z włóknami tkanymi, aby tworzyć inteligentne tkaniny lub implanty medyczne przypominające naklejki. W dzisiejszych urządzeniach do noszenia elektronika jest nieporęcznie przymocowana do ciała za pomocą opaski na nadgarstek. Jednak dzięki nowym materiałom sama opaska może być tym urządzeniem.
Czytaj więcej
Inżynierowie Massachusetts Institute of Technology opracowali urządzenie ultradźwiękowe do monitorowania narządów wewnętrznych w formie plastra. Ur...
Samuel I. Stupp z Northwestern w Evanston w stanie Illinois, który kierował badaniem, twierdzi, że jest to całkowicie nowa koncepcja w nauce o materiałach i badaniach nad miękkimi materiałami. Naukowcy twierdzą, że w przyszłości – dzięki temu odkryciu – będzie można nosić koszulkę z wbudowaną klimatyzacją lub polegać na miękkich bioaktywnych implantach, które są odczuwane jak tkanki i są aktywowane bezprzewodowo, aby poprawić pracę serca lub mózgu. „Te zastosowania wymagają sygnałów elektrycznych i biologicznych, ale nie możemy budować tych aplikacji z klasycznymi materiałami elektroaktywnymi. Niepraktyczne jest umieszczanie twardych materiałów w naszych organach lub w koszulkach, które ludzie mogą nosić. Musimy wprowadzić sygnały elektryczne do świata miękkich materiałów. Właśnie to zrobiliśmy w tym badaniu” - wyjaśnił Stupp.
Z czego składa się nowy materiał?
Tajemnicą nowego materiału są amfifile peptydowe, wszechstronna platforma cząsteczek opracowana wcześniej w laboratorium Stuppa. Te samoorganizujące się struktury tworzą włókna w wodzie i już wykazały obiecujące wyniki w medycynie regeneracyjnej. Cząsteczki zawierają peptydy i segment lipidowy, który napędza samoorganizację molekularną po umieszczeniu w wodzie.
Czytaj więcej
Naukowcy potrafią już drukować bezpośrednio na skórze lub innych powierzchniach biologicznych, jak np. płatki kwiatów, czujniki przypominające tzw....
Naukowcy również użyli do stworzenia materiału plastik o nazwie polifluorek winylidenu (PVDF), powszechnie stosowanego w technologiach audio i sonarowych, który ma niezwykłe właściwości elektryczne. Może generować sygnały elektryczne po naciśnięciu lub ściśnięciu — właściwość ta znana jest jako piezoelektryczność. Jest również materiałem ferroelektrycznym, co oznacza, że ma strukturę polarną, która może zmieniać orientację o 180 stopni za pomocą zewnętrznego napięcia.
PVDF został odkryty pod koniec lat 60. i jest pierwszym znanym plastikiem o właściwościach ferroelektrycznych. Ma całą wytrzymałość plastiku, a jednocześnie jest przydatny w urządzeniach elektrycznych.
