Сингапурские ученые создали электронный материал, который может полностью самовосстанавливаться — Роботех

Сингапурские ученые создали электронный материал, который может полностью самовосстанавливаться

Команда ученых из Национального университета Сингапура (NUS) создала электронную кожу с невероятной способностью к самовосстановлению. Вдохновили их на это обычные медузы.

Как и медуза, созданная учеными электронная оболочка прозрачна, растягивается, чувствительна к прикосновениям и может самостоятельно восстанавливаться в водной среде, и может использоваться во всем — от водостойких сенсорных экранов до мягких водных роботов.

Доцент Бенджамин Ти и его команда из Департамента материаловедения и инженерии инженерного факультета NUS разработали материал вместе с сотрудниками Университета Цинхуа и Университета Калифорнии Риверсайд. Всего группа исследователей состояла из 8-ми человек. На работу они потратили больше года, говорится в публичном релизе Национального университета Сингапура.

электронная кожа

Применение

Ассистент профессора Ти много лет работал над электронными оболочками и был частью команды, которая в 2012 году разработала первые в мире самовосстанавливающиеся электронные датчики кожи.

Его опыт в этой области исследований привел его к выявлению ключевых препятствий, которые самовосстанавливающийся электронной коже еще предстоит преодолеть. «Одна из проблем со многими самовосстанавливающимися материалами сегодня заключается в том, что они не прозрачны и не работают эффективно во влажном состоянии. Эти недостатки делают их менее полезными для электронных устройств, таких как сенсорные экраны, которые часто необходимо использовать при влажных погодных условиях», — рассказал доцент.

«Имея в виду эту идею, мы начали смотреть на медуз — они прозрачны и способны ощущать влажную среду. Поэтому мы задались вопросом, как создать искусственный материал, который мог бы имитировать водостойкую природу медуз и все же также быть чувствительным к прикосновению», — заявил он.

Через короткое время ученым удалось преуспеть в этом начинании, создав гель, состоящий из полимера на основе фторуглерода с обогащенной фтором ионной жидкостью. При объединении полимерная сеть взаимодействует с ионной жидкостью посредством высоко обратимых ион-дипольных взаимодействий, что позволяет ей самовосстанавливаться.

«Большинство проводящих полимерных гелей, таких как гидрогели, набухают при погружении в воду или высыхают со временем на воздухе. Наш материал отличается от них, так как он может сохранять свою форму как во влажном состоянии, и в сухих условиях. Он одинаково хорошо работает в морской воде и даже в кислой или щелочной среде», — рассказал Бенджамин Ти.

Мягкие роботы

Новый материал уже пробовали печатать на 3D-принтере. Его уникальная особенность позволяет создавать полностью прозрачные печатные платы, которые могут быть использованы в роботизированных устройствах. Мы надеемся, что этот материал может быть использован для разработки различных решений в появляющихся типах мягких роботов», — добавил доцент.

Мягкие роботы и мягкая электроника в целом стремятся имитировать биологические ткани, чтобы сделать их более механически совместимыми для взаимодействия человека с машиной. В дополнение к обычным уже существующим решениям для гибких роботов, водонепроницаемая технология этого нового материала позволяет создавать роботов-амфибий и водостойкую электронику.

Еще одним преимуществом этой самовосстанавливающейся электронной кожи является ее потенциал по сокращению отходов. Как объяснил доцент Ти: «Миллионы тонн электронных отходов от сломанных мобильных телефонов, планшетов и т. д. утилизируются ежегодно во всем мире. Мы надеемся создать будущее, в котором электронные устройства, изготовленные из интеллектуальных материалов, смогут выполнять функции самовосстановления, чтобы уменьшить количество электронных отходов в мире».

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *