Новый материал для носимых устройств может восстанавливать проводимость

Москва, 10:28, 24 Июл 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Сотрудники Корейского научно-технологического института (КНТИ) и Стэнфордского университета создали новый материал, обладающий большой эластичностью, электропроводностью и способностью самовосстанавливаться даже после серьезного механического напряжения.

Продукт может стать перспективным сырьем для носимой электроники, сообщает eurekalert.org. Ранее доктора Донги Сон, Джихонг Канн (КНТИ) и профессор Женан Бао (Стэнфордский университет) разработали эластичный материал, самовосстанавливающийся без внешних стимулов даже под действием воды или пота. По механической прочности он соответствует человеческой коже, обеспечивая удобную длительную носку. Теперь исследователи создали на его основе соединительный материал, служащий каналом для стабильной и точной передачи биосигналов от тела к электронным устройствам.

Команда распределила серебряные микро- и наночастицы по эластичному, самовосстанавливающемуся полимеру, добившись нового дизайна нанокомпозита. Во время опытов структуру закрепили на теле человека для измерения биометрических сигналов в реальном времени. Импульсы передавались на роботизированную руку, успешно и точно имитировавшую движения человеческой конечности.

В отличие от типичных материалов, чья электропроводность со временем падает при деформации, новый продукт демонстрировал ее увеличение при натяжении в 3500%. Параметр усиливался в 60 раз, достигая рекордных значений. Даже если материал повредить или полностью разрезать, он восстанавливается.

Команда из КНТИ изучила явление, которое ранее не рассматривалось в проводящих структурах. Феномен назвали «самоусилением». Материал повышает электропроводность перераспределением и самовыстраиванием микро- и наночастиц при натяжении. Команда также обнаружила, механизм этого динамичного поведения, использовав сканирующую электронную микроскопию и микрокомпьютерную томографию.

«Наш материал может нормально функционировать даже после агрессивных внешних воздействий, вызывающих физические повреждения. Уверены, что он будет активно использоваться в развитии и выводе на рынок нового поколения носимых электронных устройств», — сказал Хёнсеон Сео.

Результаты исследования представлены в ACS Nano.