01
А
Астрономия
02
Б
Биология
03
Г
Гуманитарные науки
04
М
Математика и CS
05
Мд
Медицина
06
Нз
Науки о Земле
07
С
Сельское хозяйство
08
Т
Технические науки
09
Ф
Физика
10
Х
Химия и науки о материалах
Химия и науки о материалах
13 августа

Гидрогель модифицировали для пользовательской электроники

Lisa-Marie Brenner/Technische Universität Darmstadt

Российские ученые предложили два новых метода изготовления высокопрозрачных, электропроводящих, растягиваемых гидрогелей, которые модифицированы пленками однослойных углеродных нанотрубок (ОУНТ). Эти материалы можно использовать, например, в носимой электронике. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Materials & Interfaces.

Гидрогель — это мягкий и биосовместимый материал, его используют в таких современных технологиях, как тканевая инженерия, системы доставки лекарств, биомедицина, эластичная электроника, а также биоробототехника. Физиологические и механические свойства гидрогелей идентичны человеческой коже, поэтому данный материал подходит для биоинтеграции электронных устройств. Однако интеграция проводящих электрический ток включений в матрицу гидрогеля все еще остается для ученых большой проблемой.

ОУНТ — уникальный наноматериал, который представляет собой пленку из углеродных нанотрубок со специфическими тепловыми, электронными и механическими свойствами. Исследователи продемонстрировали два способа изготовления структур ОУНТ/гидрогель. Первый основан на сухом переносе ОУНТ с фильтра на подготовленную поверхность гидрогеля. Оказалось, что этот подход можно использовать для создания из структур ОУНТ/гидрогель материала, чувствительного к деформации. Ученые наблюдали, как сопротивление повторно изменялось в течение 5000 циклов растяжения/сжатия.

Для второго подхода гидрогель нужно предварительно — до того как на него «сядет» пленка ОУНТ — растянуть. Полученные таким образом структуры позволяют преодолеть низкую проводимость при высоких деформациях и одновременно обеспечивают высокую прозрачность. Кроме того, этот метод можно использовать, когда требуется стабильная работа электродов во время растяжения без изменения электрических свойств.

754b01c13a6812e6cb891efbab43cbf3c23a15d1
Простейшая схема из ОУНТ/гидрогеля, прикрепленная к коже в расслабленном состоянии и растянутая до 50%
Пресс-служба Сколтеха

«Используя предлагаемый подход, мы реализуем механически прочные, эластичные, биосовместимые, проводящие и прозрачные структуры ОУНТ/гидрогель и демонстрируем их применение в качестве датчиков изгиба суставов и электрокардиографических электродов. Преимущества предлагаемых структур с точки зрения проводимости, эластичности, прозрачности и применимости для создания электронных схем очевидны и обсуждаются в нашей исследовательской работе», — говорит один из авторов, профессор Сколковского института науки и технологий Альберт Насибулин.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Комментарии

Все комментарии
Обсуждаемое