Найден новый способ соединения мягких материалов
Москва, 11:34, 01 Мар 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Развитие мягкой, гибкой электроники и других устройств требует поиска новых способов соединения необходимых для производства материалов. Команда исследователей из Гарвардской Школы инженерных и прикладных наук Джона А. Полсона (SEAS) предложила потенциальное решение.
Сейчас существует ограниченное число способов соединения мягких материалов. Они основываются на применении клея или обработке поверхностей, создавая потенциальные помехи для производственного процесса. Так, бессмысленно прибегать к подобным процедурам перед нанесением каждой капли чернил во время 3D-печати. Команда SEAS предложила новый метод химического соединения нескольких мягких материалов, независимый от производственного процесса. В принципе, он подходит для любой процедуры, включая 3D-печать и нанесение покрытий. Технология создает возможности для изготовления более сложных мягких машин.
Методика описана в статье Nature Communications.
«Технология позволяет соединять различные гидрогели и эластомеры без потери свойств, — сказал Цихан Лю, один из первых авторов. – Надеемся, что она создаст основу для быстрого прототипирования и массового производства биомиметических мягких устройств для здравоохранения, моды и дополненной реальности».
Названные материалы являются основными проводниками и изоляторами в данной сфере. Для их объединения команда смешала химические связующие вещества в прекурсорах для гидрогелей и эластомеров. Структуры напоминают молекулярные руки с маленькими хвостами. Первые остаются открытыми, а последние прикрепляются к полимерным сетям при формировании материала. При объединении гидрогеля и эластомера эти руки проникают сквозь границу вещества и сжимаются, образуя химическую связь. Ее длительность может контролироваться различными факторами, вроде температуры и катализатора, позволяя менять время обработки перед объединением.
Метод соединяет два элемента как клей, но без его нанесения. Он также позволяет печатать и наносить покрытия из мягких материалов в различных последовательностях. Во всех случаях гидрогель и эластомер создают прочные, долгосрочные химические связи.
