Propriedades de auto-cura

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- Ciência-Tecnologia

Sensor de auto-cura traz pele eletrônica mais perto da realidade



Sensores flexíveis foram desenvolvidos para uso em eletrônicos de consumo, robótica, cuidados de saúde, e vôo espacial. As aplicações futuras possíveis poderiam incluir a criação de "pele eletrônica" e próteses que permitem que usuários para 'sentir' mudanças em seus ambientes.

Um problema com os actuais flexíveis sensores, no entanto, é que eles podem ser facilmente arranhado e danificado, potencialmente destruir a sua funcionalidade. Pesquisadores do Departamento de Engenharia Química no Technion - Israel Institute of Technology, em Haifa (Israel), que foram inspirados pelas propriedades curativas na pele humana, desenvolveram materiais que podem ser integrados em dispositivos flexíveis para "curar" arranhões acidentais ou prejudicial cortes que possam comprometer a funcionalidade do dispositivo. O avanço, utilizando um novo tipo de polímero sintético (um polímero é uma grande molécula do composto de muitas moléculas menores repetidas) tem propriedades de auto-cura que imitam a pele humana, o que significa que o e-pele "feridas" pode rapidamente "curar" a si mesmos em tempo notavelmente curto - menos de um dia.

Documento descrevendo as características e aplicações do, sensor de auto-cura original foi publicado na edição atual de Materiais Avançados.

"A vulnerabilidade dos sensores flexíveis usados ​​em aplicações do mundo real exige o desenvolvimento de propriedades de auto-cura semelhante à forma como humano cura peles", disse o sensor de auto-cura co-desenvolvedor Prof. Hossam Haick. "Assim, temos desenvolvido, um dispositivo completo de auto-cura na forma de um chemiresistor flexível e extensível, onde cada parte - não importa onde o dispositivo é cortado ou riscado -. É self-healing"

O novo sensor é constituído por um substrato de auto-cura, eléctrodos de alta condutividade, e molecularmente nanopartículas de ouro modificados. "As partículas de ouro em cima do substrato e entre os eletrodos de auto-cura são capazes de" curar "rachaduras que poderiam conectividade elétrica desconectar completamente", disse o Prof. Haick.

Uma vez curado, o substrato de polímero do sensor de auto-cura demonstra a sensibilidade aos compostos orgânicos voláteis (VOCs), com capacidade de detecção até dezenas de partes por bilião. Ele também demonstra healability superiores às temperaturas extremas de -20 graus C a 40 graus C. Esta propriedade, disseram os pesquisadores, pode estender aplicativos do sensor de auto-cura para áreas do mundo com climas extremos. De sub-frio para o calor equatorial, o sensor de auto-cura é ambiente estável.

O polímero de cura funciona mais rápido, disseram os pesquisadores, quando a temperatura estiver entre 0 graus C e 10 graus Celsius, com umidade condensa e é então absorvida pelo substrato. A condensação faz com que o inchamento substrato, permitindo que as cadeias de polímero começam a fluir livremente, e, com efeito, começa a "cura". Uma vez curado, o não-biológica, chemiresistor ainda tem alta sensibilidade ao toque, pressão e tensão, que os pesquisadores testaram em exigir testes de alongamento e flexão.

Outra característica única é que a resistência do eletrodo aumenta após a cura e pode sobreviver 20 vezes ou mais ciclos de corte / curativas do que antes da cura. Essencialmente, a cura torna o sensor de auto-cura ainda mais forte. Os investigadores observaram que em seu papel "a eficiência de cura desta chemiresistor é tão alta que o sensor sobreviveram vários cortes em posições aleatórias".

Os pesquisadores estão atualmente experimentando com compósitos auto-cura à base de carbono e transistores de auto-cura.

"O sensor de auto-cura aumenta as expectativas de que os dispositivos flexíveis algum dia poderia ser auto-administrado, o que aumenta a sua fiabilidade", explicou o co-criador, Dr. Tan-Phat Huynh, também do Technion, cujo trabalho se concentra no desenvolvimento de auto-cura pele eletrônica. "Um dia, o sensor de auto-cura poderia servir como uma plataforma para biossensores que monitoram a saúde humana usando pele eletrônica".

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» Self-healing sensor brings 'electronic skin' closer to reality
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