Новый материал для мягких датчиков восстанавливается и разлагается под этанолом

✦ ИИ  Этот пост, предположительно, был создан при помощи искусственного интеллекта
Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Исследователи из Национального университета Сингапура создали подложку для носимых датчиков, которая самовосстанавливается, прочно удерживает металлические проводники и пригодна для разборки и переработки. Материал потенциально решает сразу две проблемы гибкой электроники: низкую долговечность и сложную утилизацию.

Новый материал получил название IDBS (intrinsically dynamic biosubstrate — внутренне динамичный биосубстрат). Его синтезируют из двух природных соединений — липоевой кислоты и фитиновой кислоты. Процесс не требует катализаторов или органических растворителей.

Молекулярная сеть IDBS держится на трёх типах связей. Динамические дисульфидные связи перестраиваются на повреждённых участках и обеспечивают восстановление. Сложноэфирные связи укрепляют структуру. Водородные связи поглощают нагрузку при растяжении и обеспечивают сцепление с металлом.

Автор: College of Design and Engineering, NUS Источник: techxplore.com

Один из составов материала растянулся более чем в 8 раз до разрыва. При комнатной температуре сильно повреждённый образец восстановил более 80% прочности за 6 часов и более 90% — за 24 часа. Большинство самовосстанавливающихся эластомеров не достигают порога 80% за 6 часов. Эффективность восстановления сохранялась выше 90% на протяжении пяти циклов.

Команда протестировала IDBS с цинковыми контурами и серебряными плёнками. Нагрев до 85°C увеличивал адгезию примерно в 10 раз по сравнению с креплением при комнатной температуре. Серебро прилипло к IDBS в 3 раза прочнее, чем к ПДМС (полидиметилсилоксану — стандартному силикону в гибкой электронике), и в 1,5 раза прочнее, чем к СЭБС (каучукоподобному термопласту).

Прототипы электронной кожи на основе IDBS отслеживали температуру, влажность и напряжение. После 800 циклов трения об искусственную кожу электроды сохраняли чёткий сигнал. На ПДМС серебро за тот же срок отслоилось.

В конце срока службы повторный нагрев размягчает IDBS и позволяет извлечь цинковые контуры и электронные компоненты целыми. Воздействие этанола разрушает подложку: серебряные частицы извлекаются для токопроводящих чернил, остатки материала перерабатываются в клей. После трёх циклов переплавки IDBS сохранил более 90% эластичности. Оценка жизненного цикла показала, что по показателям глобального потепления и экотоксичности IDBS уступает ПДМС, СЭБС и полиуретану. Исследование опубликовано в журнале Nature Sustainability 19 июня 2026 года.

Источник: Tech Xplore

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Куда пропала «картинка в картинке» в телевизорах, хотя экраны стали больше

На некоторых старых телевизионных пультах была кнопка PIP. Нажимаешь её — и поверх основной передачи появляется маленькое окно с другим каналом. Можно смотреть фильм и одновременно...

Они правили морями задолго до динозавров, но их ближайший родственник — морской червь: от кого произошли первые панцирные животные?

Более пятисот миллионов лет назад, в начале кембрийского периода, на планете произошел резкий скачок биологического разнообразия. В океанах появились практически все современные типы многоклеточных...

Чувствуют ли кошки стресс хозяина: ученые выяснили, как питомцы реагируют на наши гормоны

Взаимодействие человека и домашних животных привлекает внимание биологов уже несколько десятилетий. Однако подавляющая часть накопленных научных данных касается собак. Исследования неоднократно...

Зачем на советских усилителях была кнопка „Тонкомпенсация“ и когда её стоило нажимать

Стоило вечером убавить громкость, и знакомая запись словно теряла часть звучания. Голос оставался хорошо различимым, а бас становился слабее, ударные — менее выразительными. Нажатие...

На статуях Терракотовой армии нашли 79 отпечатков пальцев: кто создавал глиняную армию императора

Весной 1974 года крестьяне, копавшие колодец недалеко от китайского города Сиань, наткнулись на твердые обожженные черепки и глиняные головы. Вскоре на это место прибыли археологи. Так начались...