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:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Кухонные губки выделяют значительное количество микропластика 05.04.2026

Кухонные губки - один из самых используемых предметов в быту - могут быть недооцененным источником микропластика. Ученые из Боннского университета изучили, сколько таких частиц выделяется во время мытья посуды и как это влияет на окружающую среду. Выяснилось, что губки действительно ежегодно выделяют измеримое количество микропластика, однако основной вред экологии связан не с этим, а с расходом воды. В работе оценивали реальное выделение микропластика и его влияние с помощью анализа жизненного цикла (LCA). Исследование объединило лабораторные эксперименты и подход "гражданской науки": добровольцы из Германии и Северной Америки использовали разные типы губок в быту и фиксировали процесс. Губки взвешивали до и после использования, а также тестировали в лаборатории с помощью устройства SpongeBot, имитирующего мытье посуды. Результаты показали, что все губки изнашиваются и выделяют микропластик - примерно от 0,68 до 4,21 г на человека в год, в зависимости от состава. При этом губки ...>>

Гуманоид-спринтер Unitree H1 04.04.2026

Развитие гуманоидной робототехники сегодня стремительно приближается к уровню, при котором машины начинают уверенно имитировать не только движения человека, но и его физические возможности. Особенно активно в этом направлении работают компании из Китая, и очередное достижение Unitree Robotics стало заметной вехой в индустрии. Компания официально сообщила, что их антропоморфный робот Unitree H1 установил мировой рекорд скорости среди полноразмерных гуманоидов. В ходе испытаний машина продемонстрировала характеристики, которые ранее считались недостижимыми для подобного класса устройств, особенно с учетом их массы и конструкции. Во время тестового забега Unitree H1 разогнался до 3,3 метра в секунду, что соответствует примерно 12 километрам в час. Для сравнения, средняя скорость ходьбы человека составляет около 5 километров в час. Хотя до уровня профессионального бега роботам еще далеко, для гуманоидной системы массой около 47 килограммов такой результат считается значительным инжен ...>>

Случайная новость из Архива Альтруизм спасает от стресса 17.01.2016 Представьте, что день начался не слишком удачно: вы проспали, опаздываете на работу и уже на полпути к метро вдруг понимаете, что в спешке забыли взять важный документ. И когда уровень стрессовых гормонов у вас уже должен бить рекорды, вы вдруг видите, как пожилой человек, что идет в толпе перед вами, роняет бумажник. Поможете ли вы ему его поднять или пройдете мимо? Учитывая все обстоятельства, кажется, что ваше состояние не располагает к альтруизму. Однако, как уверяют психологи из Йеля, в такой ситуации стоит пересилить себя и помочь другому человеку, поскольку добрый поступок как раз поможет снизить уровень стресса. Исследование, выполненное Эмили Анселл (Emily Ansell) и ее коллегами, заключалось в том, что в течение двух недель несколько десятков взрослых людей от 18 до 44 лет сообщали о своем эмоциональном состоянии и о том, что хорошего в смысле помощи другим они сделали за день. Альтруизм не обязательно должен был быть каким-то масштабным, достаточно было помочь кому-то разобраться, как дойти до нужной улицы, или придержать лифт для кого-то, кто не успевал в него войти, поднять что-то, что кто-то обронил, и т. д. В те дни, когда человек часто кому-то помогал, то у помогающего улучшалось настроение и в ответ на стресс у него было меньше эмоционального "негатива". (Надо полагать, уровень стресса тоже учитывался, иначе все это не имело бы никакого смысла.) И речь в данном случае идет не о том, чтобы сравниться в человеколюбии с каким-то идеалом, а о том, что достаточно быть добрее, чем у вас обычно получается. Ранее такие работы проводились, но только в определенных группах - например, среди супружеских пар, в которых один супруг должен был ухаживать за тяжелобольным другим. Однако, по-видимому, описанный психологический феномен характерен для всех людей. Вообще есть мнение, подкрепленное опять же некоторыми наблюдениями, что альтруисты лучше себя чувствуют и дольше живут. Что же до конкретного механизма такой эмоциональной пользы от доброты, то тут нам пока остается только гадать. Одно из объяснений состоит в том, что, помогая другим, мы отвлекаемся от мыслей, как у нас все плохо, и подобный способ отвлечься работает гораздо эффективнее, нежели, скажем, запойный просмотр сериалов или сидение в интернете. С точки зрения нейрофизиологии, альтруистичные поступки могут стимулировать выброс соответствующих нейромедиаторов, которые обслуживают эмоциональные центры. Но, как бы то ни было, сейчас психологи уже думают, нельзя ли это как-то использовать в лечении навязчивых тревожных состояний, депрессий и т. д., чтобы человек справлялся со своими мрачными мыслями в буквальном смысле с помощью добрых поступков.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026