2021年3月12
在机器人领域、金属提供优势如强度、耐用性和导电性。但是,他们是沉重和刚性——属性不受欢迎的柔软和灵活的可穿戴计算系统和人机接口。
水凝胶,另一方面,是轻量级的,可伸缩的,和生物相容性,使其优秀的隐形眼镜的材料和组织工程支架。亚博网站下载,然而,在进行电力贫穷,这需要数字电路和生物电子学应用。
卡内基梅隆大学的软机实验室的研究人员开发出了一种独特的silver-hydrogel复合,具有较高的电导率和能够提供直流同时保持柔软的遵从性和可变形性。研究结果发表在电子性质。
球队暂停微米大小的银片在polyacrylamide-alginate水凝胶矩阵。经过部分脱水过程中,雪花形成渗透网络导电和健壮的机械变形。通过操纵这个脱水和水化过程中,雪花可以粘在一起或分开,形成可逆的电气连接。
以前曾试图结合金属和水凝胶显示之间的权衡提高导电率和降低遵从性和可变形性。马吉迪和他的团队试图解决这一挑战,在发展中可伸缩的基础上他们的专业知识,与液态金属导电弹性体。
“以其高导电性和高合规或“squishiness,”这个新组合可以有多个应用程序在生物电子学和超越,”卡梅尔解释说马吉德,机械工程教授。对大脑”的例子包括一个贴纸,传感器信号处理,可穿戴的发电设备电力电子,和柔性显示。”
silver-hydrogel复合可以通过标准方法打印模板光刻,类似于丝网印刷。研究人员使用这种技术来开发skin-mounted神经肌肉电刺激电极。根据马吉德,复合可以覆盖大面积的人体,”像第二层皮肤的神经组织。”
未来的应用可能包括治疗肌肉疾病和运动障碍,比如帮助别人震动从帕金森病或困难中风后用手指抓东西。
博士生Yunsik欧姆是第一作者论文标题“一个导电silver-polyacrylamide-alginate水凝胶复合软电子、”https://doi.org/10.1038/s41928 - 021 - 00545 - 5电子性质。额外的作者包括Chengfeng锅,迈克尔·j·福特,Xiaonan黄,嘉禾县廖。
来源:https://engineering.cmu.edu/