Электропроводящий биогель для струйного принтера

16.07.2012

Исследователи из Стэнфордского университета сообщили в последнем номере журнала Proceedings of the National Academy of Sciences, что им удалось создать электропроводящий гель, который можно наносить на поверхности с помощью струйного принтера. По данным ученых, это гидрогель, который выглядит и ведет себя как биологическая ткань, но при этом способен проводить электрический ток подобно металлу или полупроводнику.

Адъюнкт-профессора Же Нан Бао и Йи Куи, возглавляющие эту разработку, создали свой гель, связав длинные полимерные цепочки анилина фитиновой кислотой, входящей в состав ткани растений. Ее молекулы способны связываться сразу с шестью полимерными цепочками, создавая из них сложную трехмерную паутину.

Проводящие коммерчески доступные полимеры представляют собой однородные пленки, лишенные всякой наноструктуры, тогда как созданный стэнфордской группой материал подобен губке, пронизанной множеством нанопор. Эта наноструктура, многократно увеличивающая общую поверхность геля, увеличивает количество электрического заряда, который он может удержать на себе, повышает его способность "чувствовать" химические соединения и необыкновенно ускоряет его электрический ответ на появление внешнего поля.

Простота и дешевизна приготовления, а также возможность наносить его на поверхности струйным принтером делают этот гель коммерчески доступным уже сейчас и очень привлекательным для производителей, желающих создавать электроды сложных конструкций по дешевой цене.

Большинство гидрогелей не пропускают электрический ток, однако фитиновая кислота не только связывает полимерные цепочки, но и одновременно наделяет их зарядом, сообщая высокую электропроводность, способность удерживать очень высокий заряд и пр. То, что этот материал подобен биологической ткани, может позволить биологическим системам связываться посредством него с различным технологическим оборудованием. Диапазон его возможных применений, заявляют ученые, необычайно широк - от медицинских зондов и лабораторных биосенсоров до биологических топливных элементов и сверхмощных энергохранилищ будущего.

<< Назад: Космический полет продлевает человеческую жизнь 16.07.2012

>> Вперед: Новое оконное стекло полезнее для человека 15.07.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Добыча железа на Марсе 01.10.2022 Австралийские исследователи из Технологического Университета Суинберн разработали технологический процесс для производства железа на Марсе. Они предлагают использовать в качестве источника энергии концентрированный солнечный свет, а железо извлекать из реголита с помощью карботермического восстановления. Эксперименты на марсоходе Perseverance показали возможность добычи на Красной планете кислорода с помощью электролиза углекислого газа (CO2). В ходе этого процесса в качестве побочного материала выделяется большое количество монооксида углерода (CO). Исследователи предлагают объединить установку по добыче кислорода с производством железа для использования побочных продуктов. В своих расчетах ученые показали, что горячий газ, полученный в результате электролиза углекислого газа, будет богат CO (91%). Его можно использовать для предварительного нагрева реголита. Кроме того, конденсируя монооксид можно получать чистый углерод. Исследователи проанализировали состав марсианского реголита (почвы) и обнаружили, что при добавлении к нему 10% углерода при температуре 1120 °C и давлении 7 мбар (давление атмосферы на Марсе) можно получить жидкое железо с конверсией 99,9%. При этом сплав будет содержать небольшое количество примесей углерода, кремния, фосфора и хрома. Специалисты считают, что полученный материал можно использовать для независимого производства различных машин и устройств для колонии на Марсе. Технология основывается исключительно на местных материалах и не требует доставки грузов из Земли.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026