categorii: Articole prezentate » Știri electrice interesante
Numar de vizualizari: 7960
Comentarii la articol: 1

Material electric, auto-vindecător

 

Un grup de oameni de știință de la Universitatea Texas din Austin, SUA, sub conducerea lui Yu Guihua, a creat un circuit electric flexibil bazat pe un gel special, care, dacă este tăiat în două, este complet auto-vindecător și își reia conductivitatea electrică inițială.

Material electric, auto-vindecător

Noul gel are o combinație de proprietăți care nu au fost întâlnite anterior, este flexibilitatea, conductivitatea electrică ridicată și capacitatea de auto-reparare la temperatura camerei. O astfel de soluție deschide o gamă largă de aplicații posibile: electronice flexibile, robotică, baterii electrice și chiar piele artificială moale și proteze biomimetice.

Proprietatea noului gel este asigurată de doi constituenți sub formă de gel ai substanței sale: un gel supramolecular (sau „supergel”) și o matrice a unui hidrogel polimer conductor în care este introdus gelul supramolecular. Deci caracteristicile fizice și chimice ale fiecărei componente sunt combinate.

material de auto-vindecare

Supergelul introdus oferă capacitatea de auto-vindecare, datorită structurii sale chimice supramoleculare, a cărei particularitate este că nu moleculele individuale, ci compușii moleculari mari sunt elementele constitutive ale structurii.

Aceste mari substructuri sunt ținute împreună de forțe mult mai mici decât moleculele individuale, astfel încât interacțiunile lor, precum separarea, sunt ușor reversibile. Se dovedește „lipici dinamic”, capabil să se reunească în timpul separării.

lipici dinamic

Între timp, hidrogelul conductiv, datorită structurii sale tridimensionale, oferă conductivitate. Structura tridimensională facilitează transportul electronilor. În plus, hidrogelul, ca și coloana vertebrală, îmbunătățește rezistența și elasticitatea gelului compozit. Când un supergel este introdus în matricea hidrogel, acesta curge în jurul hidrogelului astfel încât să formeze o a doua rețea, sporind în continuare integritatea gelului hibrid.

gel hibrid

Oamenii de știință și-au efectuat experimentele privind verificarea proprietăților electrice pe peliculele subțiri ale unui gel hibrid depus pe substraturile flexibile din plastic. Studiile au arătat că conductivitatea noului gel este una dintre cele mai ridicate dintre gelurile conductoare și rămâne așa datorită capacității gelului de a se autorepara, chiar și după îndoirea și întinderea repetată.

Oamenii de știință au arătat că dacă un circuit electric format dintr-un gel hibrid este tăiat, atunci după un minut se va recupera singur, iar conductivitatea electrică va fi aceeași ca înainte de tăiere. Acest lucru se întâmplă chiar și după tăierea repetată în același loc.

Potrivit cercetătorilor, gelul hibrid pe care l-au inventat va găsi multe aplicații, până la biosenzorii implantabili, în care electrozii cu auto-vindecare sunt pur și simplu necesari pentru a asigura durabilitatea dispozitivului. Gelul poate fi utilizat cu ușurință pentru întărirea electrozilor. baterii cu ioni de litiu capacitate mare

Dezvoltatorii noului gel conductor sunt încrezători că demersul lor de a combina chimia supramoleculară cu nanoștiința polimerică creează o strategie pentru dezvoltarea de noi materiale de auto-vindecare. Aceștia intenționează să exploreze mecanismele fundamentale ale auto-vindecării, pentru a înțelege mai bine factorii cheie în ceea ce privește ionii diferitelor metale, geometria moleculelor, interacțiunea supramoleculelor cu diverși solvenți și modul în care aceasta afectează caracteristicile auto-vindecării. Acest lucru va contribui la îmbunătățirea materialelor recent dezvoltate.

Șeful grupului, Yu.Guihua, a menționat că eforturile speciale vor fi dedicate dezvoltării unor strategii la scară largă pentru producerea de geluri conductoare cu auto-vindecare, cu proprietăți mai bune, cum ar fi rezistența mecanică și elasticitatea, astfel încât utilizarea gelurilor de auto-vindecare conductivă să fie posibilă în multe domenii tehnologice diferite, inclusiv electronice, energie, securitate mediu și sănătate.

Consultați și la i.electricianexp.com:

  • Baterii cu polimer de litiu
  • Baterii cu gel și utilizarea lor
  • Material termoelectric cu nanotuburi comandate
  • Baterii din aluminiu
  • Bateriile cu carbon înlocuiesc litiu

  •  
     
    Comentarii:

    # 1 a scris: | [Cite]

     
     

    Învelișul auto-vindecător al navei spațiale devine o realitate apropiată. Primii „marțieni” terești, evident, vor zbura într-o astfel de navă.