Επιστήμη

Αδιάβροχο ηλεκτρονικό δέρμα με δημιουργημένες ικανότητες αυτοθεραπείας

Οι επιστήμονες δημιούργησαν ένα αυτο-θεραπευόμενο ηλεκτρονικό δέρμα εμπνευσμένο από μέδουσες, το οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη μιας σειράς συσκευών από αδιάβροχες οθόνες αφής έως υδρόβια μαλακά ρομπότ.

αυτοθεραπευόμενο ηλεκτρονικό δέρμα, ηλεκτρονικό δέρμα, αδιάβροχη οθόνη αφής, αδιάβροχο ηλεκτρονικό δέρμα, μέδουσες, Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σιγκαπούρης, Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Benjamin Tee, NUSΜια ομάδα ερευνητών από την NUS Materials Science and Engineering δημιούργησε ένα ηλεκτρονικό δέρμα που επισκευάζεται μόνο του σε υγρές και ξηρές συνθήκες. (Πηγή εικόνας: Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σιγκαπούρης)

Οι επιστήμονες δημιούργησαν ένα αυτο-θεραπευόμενο ηλεκτρονικό δέρμα εμπνευσμένο από μέδουσες, το οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη μιας σειράς συσκευών από αδιάβροχες οθόνες αφής έως υδρόβια μαλακά ρομπότ.



Το υλικό, που αναπτύχθηκε από ερευνητές από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σιγκαπούρης (NUS) και το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Riverside στις ΗΠΑ, μπορεί να αυτοθεραπευθεί σε υδάτινα περιβάλλοντα όπως μια μέδουσα.

Οι ερευνητές εντόπισαν βασικά εμπόδια που δεν έχουν ακόμη ξεπεράσει τα αυτοθεραπευόμενα ηλεκτρονικά δέρματα.

Μία από τις προκλήσεις με πολλά αυτοθεραπευόμενα υλικά σήμερα είναι ότι δεν είναι διαφανή και δεν λειτουργούν αποτελεσματικά όταν είναι βρεγμένα, είπε ο Benjamin Tee από τη NUS.

Αυτά τα μειονεκτήματα τα καθιστούν λιγότερο χρήσιμα για ηλεκτρονικές εφαρμογές όπως οθόνες αφής που συχνά χρειάζεται να χρησιμοποιούνται σε υγρές καιρικές συνθήκες, είπε ο Tee.

Πέτυχαν σε αυτό το εγχείρημα δημιουργώντας ένα τζελ που αποτελείται από ένα πολυμερές με βάση φθοράνθρακα με ένα πλούσιο σε φθόριο ιοντικό υγρό.

Όταν συνδυάζεται, το δίκτυο πολυμερών αλληλεπιδρά με το ιοντικό υγρό μέσω εξαιρετικά αναστρέψιμων αλληλεπιδράσεων ιόντων-διπόλων, γεγονός που του επιτρέπει να αυτοθεραπεύεται.

Τα περισσότερα αγώγιμα πηκτώματα πολυμερούς όπως τα υδρογέλες θα διογκωθούν όταν βυθιστούν στο νερό ή θα στεγνώσουν με την πάροδο του χρόνου στον αέρα. Αυτό που κάνει το υλικό μας διαφορετικό είναι ότι μπορεί να διατηρήσει το σχήμα του τόσο σε υγρό όσο και σε στεγνό περιβάλλον, είπε ο Tee.

Το ηλεκτρονικό δέρμα δημιουργείται με την εκτύπωση του νέου υλικού σε ηλεκτρονικά κυκλώματα. Ως μαλακό και ελαστικό υλικό, οι ηλεκτρικές του ιδιότητες αλλάζουν όταν αγγίζεται, πιέζεται ή καταπονείται.

Μπορούμε στη συνέχεια να μετρήσουμε αυτή την αλλαγή και να τη μετατρέψουμε σε αναγνώσιμα ηλεκτρικά σήματα για να δημιουργήσουμε μια τεράστια γκάμα διαφορετικών εφαρμογών αισθητήρων, είπε ο Tee.

Η τρισδιάστατη δυνατότητα εκτύπωσης του υλικού μας δείχνει επίσης δυνατότητες για τη δημιουργία πλήρως διαφανών πλακών κυκλωμάτων που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε ρομποτικές εφαρμογές. Ελπίζουμε ότι αυτό το υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη διαφόρων εφαρμογών σε αναδυόμενους τύπους μαλακών ρομπότ, είπε ο Tee.

Τα μαλακά ρομπότ, και γενικά τα μαλακά ηλεκτρονικά, στοχεύουν στη μίμηση βιολογικών ιστών για να τα κάνουν πιο μηχανικά συμβατά στις αλληλεπιδράσεις ανθρώπου-μηχανής.

Εκτός από τις συμβατικές εφαρμογές μαλακών ρομπότ, η αδιάβροχη τεχνολογία αυτού του νέου υλικού επιτρέπει τη σχεδίαση αμφίβιων ρομπότ και ηλεκτρονικών αδιάβροχων.

Εκατομμύρια τόνοι ηλεκτρονικών απορριμμάτων από σπασμένα κινητά τηλέφωνα, ταμπλέτες κ.λπ. παράγονται παγκοσμίως κάθε χρόνο, είπε ο Tee.

Ελπίζουμε να δημιουργήσουμε ένα μέλλον όπου οι ηλεκτρονικές συσκευές κατασκευασμένες από έξυπνα υλικά θα μπορούν να εκτελούν λειτουργίες αυτοεπισκευής για να μειώσουν την ποσότητα ηλεκτρονικών απορριμμάτων στον κόσμο, είπε.