Elektronikong kondaktibo, nakapagpapagaling na materyal

Ang isang pangkat ng mga siyentipiko mula sa University of Texas sa Austin, USA, sa ilalim ng pamumuno ni Yu Guihua, ay lumikha ng isang nababaluktot na circuit ng kuryente batay sa isang espesyal na gel, na, kung pinutol sa dalawa, ay ganap na nakapagpapagaling sa sarili at ipinagpapatuloy ang orihinal na konduktibo ng koryente.

Ang bagong gel ay may isang kumbinasyon ng mga pag-aari na hindi pa nagkita magkasama, ito ay kakayahang umangkop, mataas na koryente na kondaktibiti, at ang kakayahang mag-ayos sa sarili sa temperatura ng silid. Ang solusyon na ito ay magbubukas ng isang malawak na hanay ng mga posibleng aplikasyon: kakayahang umangkop electronics, robotics, electric baterya, at kahit na malambot na artipisyal na katad at biomimetic prostheses.

Ang pag-aari ng bagong gel ay ibinibigay ng dalawang sangkap na tulad ng mga gel na sangkap: isang supramolecular gel (o "supergel"), at isang matrix ng isang conductive polymer hydrogel kung saan ipinakilala ang supramolecular gel. Kaya ang mga pisikal at kemikal na katangian ng bawat sangkap ay pinagsama.

Ang ipinakilala na supergel ay nagbibigay ng kakayahang makapagpapagaling sa sarili, salamat sa istrukturang kemikal ng supramolecular na ito, ang kakaiba kung saan ang mga sangkap na sangkap ng istraktura ay hindi mga indibidwal na molekula, ngunit ang mga malalaking molekular na compound.

Ang mga malalaking substructure ay gaganapin ng mga puwersa na mas maliit kaysa sa mga indibidwal na molekula, kaya ang kanilang mga pakikipag-ugnay, tulad ng paghihiwalay, ay madaling mababalik. Ito ay lumiliko "dynamic na pangkola", na may kakayahang muling pagsama sa sarili sa panahon ng paghihiwalay.

Samantala, ang conductive hydrogel, dahil sa three-dimensional na istraktura nito, ay nagbibigay ng kondaktibo. Ang istraktura ng three-dimensional na nagpapadali sa transportasyon ng mga electron. Bilang karagdagan, ang hydrogel, tulad ng gulugod, ay nagpapabuti ng lakas at pagkalastiko ng composite gel. Kapag ang isang supergel ay ipinakilala sa hydrogel matrix, dumadaloy ito sa paligid ng hydrogel sa paraang bumubuo ito ng isang pangalawang network, lalo pang pinapahusay ang integridad ng hybrid gel.

Isinasagawa ng mga siyentipiko ang kanilang mga eksperimento sa pagsuri ng mga de-koryenteng katangian sa mga manipis na pelikula ng isang mestiso na naideposito sa mga nababaluktot na plastik na substrate. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang conductivity ng bagong gel ay isa sa pinakamataas sa mga conductive gels, at nananatiling gayon dahil sa kakayahan ng gel sa pag-aayos ng sarili kahit na matapos ang paulit-ulit na baluktot at pag-unat.

Ipinakita ng mga siyentipiko na kung ang isang de-koryenteng circuit na gawa sa isang hybrid gel ay gupitin, pagkatapos ay sa isang minuto ay mababawi nito ang sarili nito, at ang kuryente na kondaktibiti ay magiging katulad ng bago ang hiwa. Nangyayari ito kahit na matapos ang paulit-ulit na pagputol sa parehong lugar.

Ayon sa mga mananaliksik, ang hybrid gel na kanilang naimbento ay makakahanap ng maraming mga aplikasyon, hanggang sa mga implantable biosensors, kung saan kinakailangan ang self-healing electrodes upang matiyak ang tibay ng aparato. Ang gel ay madaling magamit upang palakasin ang mga electrodes. baterya ng lithium ion mataas na kapasidad.

Ang mga nag-develop ng bagong conductive gel ay tiwala na ang kanilang diskarte sa pagsasama ng supramolecular chemistry na may polymer nanoscience ay lumilikha ng isang diskarte para sa pagbuo ng mga bagong materyales sa pagpapagaling sa sarili. Plano nilang magsaliksik ang mga pangunahing mekanismo ng pagpapagaling sa sarili upang higit na maunawaan ang mga pangunahing kadahilanan patungkol sa mga ions ng iba't ibang mga metal, ang geometry ng mga molekula, ang pakikipag-ugnay ng mga supramolecule na may iba't ibang mga solvent, at kung paano nakakaapekto sa mga katangian ng pagpapagaling sa sarili. Makakatulong ito sa pagpapabuti ng mga bagong binuo na materyales.

Ang pinuno ng pangkat na si Yu.Guihua, ay nabanggit na ang mga espesyal na pagsisikap ay itinalaga sa pagbuo ng malakihang mga diskarte para sa paggawa ng self-healing conductive gels na may mas mahusay na mga pag-aari, tulad ng mekanikal na lakas at pagkalastiko, upang ang paggamit ng conductive self-healing gels ay maaaring potensyal na posible sa maraming iba't ibang mga teknolohikal na lugar, kabilang ang electronics, enerhiya, seguridad kapaligiran at kalusugan.

Comments

[#1]

Ang self-nakapagpapagaling na shell ng spacecraft ay nagiging isang malapit na katotohanan. Ang unang terrestrial na "Martians", malinaw naman, ay lilipad sa naturang barko.