В ходе недавнего исследования, опубликованного в журнале Science Advances, была разработана новая самовосстанавливающаяся, податливая и пригодная для вторичной переработки.
Новая электронная кожа с огромным потенциалом
Мы можем добавить в список новый тип материала для протезов - эту самовосстанавливающуюся, податливую и на 100% пригодную для вторичной переработки электронную кожу (e-skin), которая обещает найти применение в робототехнике, а также при разработке протезов и биомедицинских устройств. Умы, от которых отпочковалась электронная кожа - это исследователи из Университета Колорадо в Боулдере.
Наночастицы серебра и датчики
За последние несколько лет “электронная кожа” сделала себе имя. В настоящее время она существуют в различных формах и размерах. Она как правило тонкая и полупрозрачная, способная воспроизводить функциональные и механические характеристики человеческой кожи. Она уже считаются важным элементом в различных областях, от медицины до инженерии.
Новая E-Skin выделяется благодаря своему материалу. Полимер, известный как полиимин, который удерживается вместе ковалентными связями. Полиимин содержит наночастицы серебра, которые предназначены для повышения механической прочности, химической стабильности и электропроводности. Кроме того, он оснащен датчиками для измерения давления, температуры, влажности и расхода воздуха, объясняет ведущий исследователь Цзяньлян Сяо.
Электронная кожа также может прилегать к изогнутым поверхностям, таким как те, которые характерны для человеческих рук и рук роботов.
Пригодна для вторичной переработки
При разработке e-skin авторы учитывали необходимость защиты окружающей среды, поэтому они сделали материал пригодным для вторичной переработки.
“Что здесь уникально, так это то, что химическая связь полиимина, которую мы используем, позволяет электронной коже быть как самовосстанавливающейся, так и полностью пригодной для вторичной переработки при комнатной температуре” - сказал Сяо.
Рециркуляция осуществляется путем погружения материала в раствор для рециркуляции, который разлагает полимеры на растворимые в этаноле олигомеры, форму, существующую ниже степени полимеризации 10, и мономеры, строительные блоки полимеров. В конце процесса наночастицы серебра оседают на дне раствора и вместе с переработанным раствором используются для создания новой электронной кожи, объясняет Сяо.
Как происходит самовосстановление
Автор исследования Вэй Чжан объясняет, что порезы легко “заживают” благодаря комбинации 3 соединений с этанолом. Он сравнивает этот процесс с фильмом "Терминатор", у злодеев которого была кожа, которая заживала за считанные секунды. Конечно, реальная вещь не такая экстраординарная, как научно-фантастическая версия, но да, ее вполне можно использовать на роботах! Идея состоит в том, чтобы имитировать человеческое прикосновение.
“Допустим, вы хотели, чтобы робот заботился о ребенке” - сказал Чжан. “В этом случае вы бы интегрировали электронную кожу на пальцах робота, которая может чувствовать давление ребенка. Идея состоит в том, чтобы попытаться имитировать биологическую кожу с помощью электронной кожи, которая обладает желаемыми функциями ”.
Если вам понравился материал, будем признательны за лайки и подписку на наш канал !