Еластичний провідник навчили створювати нові провідні доріжки замість пошкоджених

Американські дослідники створили еластичний матеріал, який не тільки проводить струм, але і самостійно відновлює свою провідність навіть при сильному пошкодженні. Він складається з полімеру з ув'язненими в ньому мікрокаплями рідкого сплаву, які при частковому пошкодженні матеріалу формують нові провідні області, розповідають автори в журналі.


Матеріали, що використовуються для створення звичайної електроніки, погано підходять для використання в носимих пристроях. Для цього класу пристроїв дослідники розробляють еластичні матеріали, здатні без проблем витримувати повсякденні навантаження, що викликаються рухом тіла. Незважаючи на те, що подібні розробки вже є, майже всі з них незворотно втрачають свої властивості при сильному механічному навантаженні, тому вчені постійно шукають нові матеріали, стійкі до механічного впливу.


Дослідники під керівництвом Кармела Маджіді (Carmel Majidi) з Університету Карнегі - Меллона створили еластичний матеріал, який може витримувати сильне руйнування, відновлюючи свою провідність. Він складається з двох основних компонентів - силіконового еластомера і рідкого при кімнатній температурі сплаву EGaIn, що складається на 75 відсотків з галію і на 25 з індія. Дослідники змішували сплав з рідким еластомером, який потім затвердівав. В результаті утворювався еластомер, в якому відносно рівномірно розподілені еліпсоїдні краплі сплаву з середнім розміром 50 мікрометрів.

Оскільки спочатку краплі не пов'язані один з одним, матеріал не проводить струм. Але в ньому можна створювати провідні доріжки будь-якої форми, прикладаючи тиск до тієї чи іншої області матеріалу. Через цей тиск краплі об'єднуються з сусідніми і утворюють єдиний канал з металу. Дослідники показали, що для автоматизованого створення складної мережі доріжок можна використовувати графозбудівник.

Головний наслідок з такої будови полягає не в можливості створення провідних доріжок, а в тому, що вони можуть мимовільно утворюватися, коли основна доріжка пошкоджується. Коли матеріал пошкоджується ножем, дироколом або іншим предметом, цей предмет не тільки розриває еластомер, але і здавлює сусідні області і створює в них нові провідні канали зі сплаву. Розробники продемонстрували цю властивість на прикладі годинника, поєднаного з мікросхемою чотирма контактами. Незважаючи на вкрай сильні пошкодження годинник продовжили працювати:

Раніше вчені з Китаю створили самозаглядний гідрогель, якому можна надавати практично будь-який колір, просто змінюючи розмір частинок у ньому. Такий гідрогель можна розрізати на дві частини, а потім з'єднати їх назад, після чого між ними утворюються нові зв'язки.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND