Исследователи из лаборатории целлюлозы и древесных материалов Empa в Дюбендорфе, Швейцария, добились крупного прорыва, разработав замечательный материал, который можно использовать в 3D-печати, проявляет биоразлагаемость, меняет цвет и проводит электричество. Объединив целлюлозу и углеродные нанотрубки, команда открыла новые возможности для устойчивых датчиков и дисплеев.
Ученые начали свой эксперимент с гидроксипропилцеллюлозой (HPC), широко используемым веществом в фармацевтических препаратах и продуктах питания, которое образует жидкие кристаллы при смешивании с водой. Эти жидкие кристаллы обладают структурной окраской, явлением, наблюдаемым в природе на таких примерах, как павлиньи перья и крылья бабочки. Чтобы контролировать изменение цвета, исследователи ввели углеродные нанотрубки в смесь HPC-вода, обеспечивая электропроводность и регулирование цвета жидких кристаллов посредством приложения напряжения.
Чтобы обеспечить совместимость материала с технологией 3D-печати, сохранив при этом его структурную окраску и электропроводность, исследователи включили в смесь нановолокна целлюлозы. Этот прорыв проложил путь к созданию биоразлагаемой электроники, включая датчики деформации, которые изменяют свой цвет в ответ на механическое воздействие, и базовые семисегментные дисплеи.
Ксавье Эби, соавтор исследования, выразил энтузиазм по поводу потенциального применения этих чернил на основе целлюлозы, предполагая их использование в контроле качества пищевых продуктов и биомедицинской диагностике. Руководствуясь своим увлечением созданием структурных красителей и их реакцией на различные условия окружающей среды и добавки, команда стремится углубиться в это направление исследований.
Разработка экологически чистых материалов, пригодных для 3D-печати, открывает огромные перспективы для биоразлагаемой электроники и расширения сферы Интернета вещей. Продолжая исследования, исследователи Empa стремятся раскрыть новые захватывающие явления и найти дополнительные потенциальные применения этой новаторской технологии.
Оригинал статьи: https://vk.com/away.php?to=https%3A%2F%2F3dprinting.com%2Fnews%2Fadvancing-sustainable-electronics-3d-printing-biodegradable-sensors-and-displays%2F