Новая «электронная кожа», способная к самовосстановлению

Исследователи разработали новый тип гибкой, самовосстанавливающейся и полностью утилизируемой «электронной кожи», которая может применяться в областях от робототехники и протезирования до лучших биомедицинских устройств.

Электронная кожа, известная как e-skin, представляет собой тонкий, полупрозрачный материал, который может имитировать функцию и механические свойства кожи человека. В лабораториях по всему миру в настоящее время разрабатывается ряд различных типов и размеров электронной кожи, поскольку исследователи признают их ценность в различных областях медицины, науки и техники.

Новый e-skin имеет датчики, встроенные для измерения давления, температуры, влажности. Он имеет несколько отличительных свойств, в том числе новый тип ковалентно связанного динамического сетевого полимера, известный как полиимин, который покрыт серебряными наночастицами, чтобы обеспечить лучшую механическую прочность, химическую стабильность и электропроводность.

Химическое соединение полиимина позволяет e-skin самовосстанавливаться и полностью перерабатываться при комнатной температуре.

Еще одним преимуществом новой электронной кожи является то, что ее можно легко сочетать с изогнутыми поверхностями, такими как руки человека и руки робота, применяя к нему умеренное нагревание и давление.

Идея состоит в том, чтобы попытаться имитировать биологическую кожу с помощью электронной кожи, которая имеет желаемые функции.

Для переработки электронной кожи, устройство пропитывается в рециркуляционный раствор, что приводит к деградации полимеров в олигомеры (полимеры с степенью полимеризации обычно ниже 10) и мономеры (небольшие молекулы, которые могут быть объединены в полимеры), растворимые в этаноле. Серебряные наночастицы опускаются на дно раствора.

Рециркулированный раствор и наночастицы затем могут быть использованы для создания новой функциональной электронной кожи.

Zhanan Zou, Chengpu Zhu, Yan Li, Xingfeng Lei, Wei Zhang, and Jianliang Xiao. Rehealable, fully recyclable, and malleable electronic skin enabled by dynamic covalent thermoset nanocomposite. Science Advances, 2018; DOI: 10.1126/sciadv.aaq0508