Учёные создали «электронную кожу»
Исследователи из Университета Колорадо разработали новый тип гибкой, самовосстанавливающейся и полностью утилизируемой «электронной кожи», имеющей широкое применение от робототехники и протезирования до биомедицинских устройств.
Электронная кожа, известная как E-skin, представляет собой тонкий, полупрозрачный материал, способный имитировать функцию и механические свойства кожи человека. Учёные признают ценность подобного материала в различных областях медицины, науки и техники, поэтому во многих лабораториях по всему миру в настоящее время разрабатывается ряд различных типов и размеров носимой «электронной кожи».
Команда учёных из Университета Колорадо во главе с профессором Вэй Чжаном задали новую планку в технологии создания E-skin. Новый материал оснащён встроенными датчиками определяющие давление, влажность, температуру и способностью «дышать», что позволят помещать её поверх настоящей кожи и не испытывать дискомфорта при ношении. Другой отличительной особенностью является используемый при производстве динамический сетевой полимер, известный как полиимин, покрытый серебряными наночастицами, обеспечивающими повышенную механическую прочность, химическую стабильность и электропроводность. Материал эластичен, легко гнётся и сворачивается.
«Уникальность нашего исследования заключается в том, что химическое соединение полиимина, которое мы используем, позволяет E-skin самовосстанавливаться и полностью перерабатываться при комнатной температуре, — говорит Вей Чжан. — Учитывая, что ежегодно производится миллионы тонн электронных отходов, переработка нашей „электронной кожи“ имеет высокий экономический и экологический потенциал».
В случае появления на поверхности «электронной кожи» микротрещин или разрывов, полимер самостоятельно затягивает повреждения, восстанавливая целостность покрова. Если повреждения более серьёзные, то процесс ремонта осуществляется простым нанесением смеси из трёх соединений на основе полиимина на место, требующее восстановления / склеивания.
Выделяют два основных направления в области медицины, где наиболее востребована технология E-skin: протезирование и носимая электроника, измеряющая различные физиологические показатели организма. В первом случае работа ведётся на создание «электронной кожи», обладающей механическими свойствами настоящей и имеющей возможность воспринимать весь спектр тактильных ощущений. Во втором случае речь идёт о медицинских датчиках мониторинга здоровья, которые пациент может постоянно носить на себе, сохранив при этом полную свободу движений.
