Гидрогель для гибкой электроники

18.03.2021

В области робототехники металлы обладают такими преимуществами, как прочность, долговечность и электропроводность. Но они тяжелые и жесткие - свойства, которые нежелательны в мягких и гибких системах для переносных компьютеров и человеко-машинных интерфейсов.

С другой стороны, гидрогели легкие, растяжимые и биосовместимые, что делает их отличными материалами для изготовления контактных линз и каркасов тканевой инженерии. Однако они плохо проводят электричество, которое необходимо для цифровых схем и приложений биоэлектроники.

Исследователи из лаборатории Soft Machines при Университете Карнеги-Меллона разработали уникальный композит серебра и гидрогеля, который обладает высокой электропроводностью и способен пропускать постоянный ток, сохраняя при этом мягкую податливость и деформируемость.

Команда поместила серебряные хлопья микрометрового размера в полиакриламидно-альгинатную гидрогелевую матрицу. Пройдя через процесс частичной дегидратации, хлопья образовали перколяционные сети, которые были электропроводными и устойчивыми к механическим деформациям. Управляя процессом обезвоживания и гидратации, можно заставить хлопья слипаться или разламываться, образуя обратимые электрические соединения.

Композит может быть напечатан стандартными методами, такими как трафаретная литография, похожая на трафаретную печать. Исследователи использовали эту технику для разработки кожных электродов для нервно-мышечной электростимуляции. Новый материал способен покрывать большую площадь человеческого тела как второй слой нервной ткани.

Будущие приложения могут включать лечение мышечных расстройств и двигательных нарушений, например, помощь кому-то, у кого тремор от болезни Паркинсона или трудности с захватом чего-либо пальцами после инсульта.

<< Назад: Измерение сверхмалой гравитации 19.03.2021

>> Вперед: Простой переходник превратит обычные наушники в умные 18.03.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Может быть, в центре Солнца есть темная материя 30.09.2010 В физике есть проблема солнечных нейтрино: их поток, фиксируемый нейтринными обсерваториями, мал для проходящих там ядерных реакций. В попытке выкрутиться физики выдвинули идею осцилляций: по дороге к Земле солнечные нейтрино переходят из одного типа в другой. Эта идея, кажется, подтверждена сложными экспериментами. Впрочем, есть мнение, что осцилляции тут ни при чем, и все дело в несовершенстве методов регистрации. А доктор Стивен Уэст из Лондонского университета предложил гипотезу, из которой косвенно следует еще одно решение проблемы дефицита солнечных нейтрино. Вокруг любой галактики есть гало из темной материи. Солнце, двигаясь по галактической орбите, неизбежно заметает темную материю, и ее частицы собираются в центре светила (напомним, что там сила тяжести равна нулю и получается своего рода гравитационная ловушка). Как показал расчет, проведенный Уэстом, эти частицы могут поглощать тепло солнечного ядра и переизлучать его наружу, тем самым понижая наблюдаемую температуру центральной области и повышая ее у внешней. Из-за этого число излучаемых Солнцем нейтрино станет меньше, чем положено по существующей модели. Эту-то разницу доктор Уэст и собирается выявить, чтобы доказать справедливость своей гипотезы. Однако при этом может получиться неожиданный результат: что, если темная материя обеспечивает весь дефицит солнечных нейтрино, - тогда осцилляции окажутся ни при чем. Осцилляции солнечных нейтрино - очень важное явление, ведь они возможны только при наличии у нейтрино массы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025