Электросхемы на чайном грибе

05.03.2023

Дешевые, легкие, гибкие, но вместе с тем прочные печатные платы крайне важны для носимой электроники. Ее будущее может основываться на гибких схемах, созданных на базе бактериальных культур, известных как комбуча, или чайный гриб.

SCOBY (симбиотическая культура бактерий и дрожжей) создает плотную гелеобразную массу, которую удерживают целлюлозные волокна бактерий. Помимо популярного напитка, культуры чайного гриба обещают стать полезным биоматериалом.

Команда ученых из Университета Западной Англии в Бристоле использовала коммерческие культуры чайного гриба для выращивания бактериальных матов, а затем высушивала полученные изделия, нанесенные на пластик или бумагу при комнатной температуре на открытом воздухе. Коврики не рвутся и не разрушаются даже при погружении в воду на несколько дней. Один из испытуемых ковриков выдержал температуру в духовке до 200°C, хотя материал и загорается при контакте с открытым пламенем.

Исследователи смогли напечатать схемы из токопроводящего полимера на высушенных ковриках чайного гриба с помощью аэрозольного струйного принтера, а также успешно протестировали альтернативный метод 3D-печати схемы из проводящей смеси полиэстера и меди. Они смогли прикрепить к электрическим цепям небольшие светодиоды с помощью эпоксидного клея с серебряным наполнением. Схемы функционировали и после того, как их неоднократно сгибали и растягивали.

В отличие от живых ковриков чайного гриба, с которыми он работал ранее, высушенные коврики SCOBY не проводят электрический ток, ограничивая его течение напечатанной схемой. Коврики легче, дешевле и более гибкие, чем их керамические или пластиковые аналоги. Их потенциальное применение включает, например, создание носимых датчиков и других устройств.

Эксперименты, проведенные в прошлом году исследователями из Технологического университета Монтаны (MTU) и Университета штата Аризона (ASU), показали, что мембраны, выращенные из культур чайного гриба, лучше всех промышленных аналогов предотвращали образование биопленок - серьезную проблему при фильтрации воды.

<< Назад: Электрохимические транзисторы с уникальными свойствами 05.03.2023

>> Вперед: Доказана польза четырехдневной рабочей недели 04.03.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Моховая губка для сбора нефти из воды 24.04.2025

Разливы нефти продолжают оставаться одной из самых опасных угроз для экосистем океанов и пресной воды. Эти инциденты не только нарушают баланс водной среды, но и наносят долгосрочный ущерб флоре, фауне и местному населению. В поисках эффективных и экологичных решений ученые со всего мира работают над технологиями, способными быстро и безопасно устранять последствия таких катастроф. Одним из самых перспективных достижений в этой области стала новая разработка китайских исследователей из Университета образования Гуйчжоу. Команда ученых сфокусировала свои усилия на использовании природного ресурса - мха сфагнума, широко распространенного и известного своей способностью удерживать влагу. Однако специалисты пошли дальше: они модифицировали поверхность мха с помощью доступных химических реагентов, добившись того, что материал стал эффективно впитывать нефтепродукты, одновременно отталкивая воду. Такая селективность делает его особенно подходящим для применения при очистке загрязненных вод ...>>

Круглый ветрогенератор Windgate для домов 24.04.2025

Владельцы частных домов все чаще обращают внимание на альтернативные способы генерации электричества. Одним из перспективных направлений остается ветроэнергетика, но ее внедрение в бытовые условия сталкивается с рядом трудностей. Среди них - недостаточная скорость ветра в жилых районах, шум от работы турбин и высокая стоимость установки оборудования. Однако американская компания Honeywell вместе с EarthTronics представила решение, способное преодолеть эти барьеры - круглый ветрогенератор Windgate. Инженеры предложили инновационный подход, отказавшись от классической конструкции турбины с зубчатой ступицей. Вместо этого Windgate использует технологию Blade Tip Power System: генерация электроэнергии осуществляется за счет постоянных магнитов, установленных по краям лопастей и на ободке ротора. Такой подход позволяет значительно снизить механическое сопротивление и производить энергию даже при скорости ветра всего 0,8 метра в секунду, в то время как стандартные турбины требуют как мини ...>>

Вороны разбираются в геометрии 23.04.2025

Ученые все чаще пересматривают свои взгляды на интеллектуальные способности животных. Оказывается, некоторые виды демонстрируют куда более сложное поведение, чем считалось ранее. Одним из поразительных открытий последних месяцев стало доказательство того, что черные вороны способны воспринимать геометрические закономерности. Исследование, проведенное специалистами из Тюбингенского университета в Германии, показало: эти птицы обладают зачатками пространственного мышления, характерного прежде всего для человека. Опыты, позволившие прийти к таким выводам, проводились с участием обученных черных ворон, которым демонстрировали различные геометрические формы на экране. Исследователи ставили перед птицами задачу распознать фигуру, которая выбивается из общего ряда. Причем отличие могло быть как броским - например, звезда среди квадратов, - так и едва заметным, вроде небольшого наклона одной из фигур. За правильный выбор ворона получала вознаграждение в виде лакомства. Примечательно, что ...>>

Защищенный планшет Tab Active5 Pro 23.04.2025

Компания Samsung представила защищенный планшет Tab Active5 Pro. Планшет получил яркий 10,1-дюймовый TFT-экран с разрешением 1920 на 1200 пикселей и частотой обновления 120 Гц. Новая модель поддерживает чувствительный сенсорный ввод, что позволяет работать в перчатках или даже при влажных пальцах. В отличие от более компактной версии Tab Active5 с 8-дюймовым экраном, новинка предлагает улучшенную защиту - вместо стекла Gorilla Glass 5 теперь используется более прочный Gorilla Glass Victus+, а максимальная яркость дисплея достигает 600 кд/м2. Особое внимание инженеры уделили автономности. В Galaxy Tab Active5 Pro установлен аккумулятор емкостью 10 100 мАч, что в два раза превышает показатель у предыдущей модели. Благодаря функции горячей замены аккумулятора устройство можно обслуживать без выключения, а также использовать его и вовсе без батареи, подключив напрямую к электросети. Такая особенность делает планшет идеальным для стационарного применения, например, в качестве мобильно ...>>

Перспективные водные аккумуляторы 22.04.2025

Вопрос безопасного и устойчивого хранения энергии сегодня стоит особенно остро. В условиях растущей зависимости от электроэнергии и активного внедрения возобновляемых источников возрастает необходимость в разработке аккумуляторов, способных сочетать высокую эффективность с экологичностью. Одним из перспективных направлений в этой области стали водные аккумуляторы, которые, несмотря на определенные ограничения, привлекают внимание ученых по всему миру. Команда исследователей из нескольких научных учреждений США недавно достигла заметного прогресса в создании водно-электролитных аккумуляторов. Им удалось разработать экспериментальную модель, которая демонстрирует стабильную работу на протяжении двух тысяч циклов зарядки и разрядки. Это значительное достижение в сравнении с ранними версиями водных батарей, которые страдали от недостаточной долговечности и сравнительно низкой энергоэффективности. Главное преимущество таких аккумуляторов заключается в их безопасности. В отличие от шир ...>>

Случайная новость из Архива Автомобиль не должен ездить бесшумно 21.04.2014 Уже через пять лет все новые "зеленые" автомобили, предназначенные для эксплуатации в странах Евросоюза, будут комплектоваться устройствами, имитирующими звук двигателя. Такая необычная мера направлена, в первую очередь, на повышение безопасности незрячих или имеющих ослабленное зрение пешеходов. По мнению европейских властей, автомобили с гибридными и полностью электрическими силовыми установками необходимо оснащать генератором звука, который будет имитировать звук мотора, предупреждая тем самым пешеходов о приближении автомобиля. В Европе и США давно обеспокоены проблемой бесшумности экологически чистого автотранспорта. Особенность таких автомобилей в том, что они почти не производят шума при движении, поэтому могут угрожать жизни велосипедистов и пешеходов, в первую очередь незрячих и слабовидящих. В настоящее время также растет число аварий с участием невнимательных любителей мобильных устройств, которые зачастую ходят по улице, практически не отрывая взгляда от экрана своего "девайса". В соответствии с решением Европейского парламента и Совета ЕС, к 1 июля 2019 г. все новые гибридные и электрические транспортные средства должны будут комплектоваться специальной системой акустического предупреждения (Acoustic Vehicle Alerting System, AVAS). Основные требования к работе данной системы должны быть утверждены к середине 2017 г. О необходимости установки имитаторов звука двигателя в "зеленых" автомобилях заявляло в 2010 г. минтранспорта Великобритании. В том же году свой собственный генератор звука представил автопроизводитель Lotus, а Toyota приступила к оснащению подобными приспособлениями модели Prius, предлагаемой на японском рынке. Устройство компании Toyota, к примеру, излучает звук похожий на работу автомобильного мотора, причем частота звука меняется в зависимости от скорости гибридного автомобиля. В Европейском регионе разработкой аналогичного звукового генератора занимаются французская компания Renault и норвежская Think. Если "зеленые" автомобили в Европе должны стать более шумными, то машины с традиционными моторами на бензине и дизельном топливе - тише. Члены Европарламента проголосовали за то, чтобы шум, производимый двигателями обычных легковых автомобилей, автобусов и микроавтобусов был уменьшен на 4 дБ к июлю 2016 г. Грузовые автомобили должны стать тише на 3 дБ. Как предполагается, шумовое загрязнение окружающей среды в европейских странах снизится на 25% к 2026 г.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025