Se han desarrollado sensores flexibles para su uso en electrónica de consumo, robótica, atención médica y vuelos espaciales. Las posibles aplicaciones futuras podrían incluir la creación de 'piel electrónica' y extremidades protésicas que permitan a los usuarios 'sentir' cambios en sus entornos.
Sin embargo, un problema con los sensores flexibles actuales es que pueden rayarse fácilmente y dañarse de otro modo, lo que podría destruir su funcionalidad. Investigadores del Departamento de Ingeniería Química del Technion - Instituto de Tecnología de Israel en Haifa Israel, quefueron inspirados por las propiedades curativas en la piel humana, han desarrollado materiales que se pueden integrar en dispositivos flexibles para "curar" arañazos incidentales o cortes dañinos que podrían comprometer la funcionalidad del dispositivo. El avance, utilizando un nuevo tipo de polímero sintético un polímero es unmolécula grande compuesta de muchas moléculas más pequeñas repetidas tiene propiedades de autocuración que imitan la piel humana, lo que significa que las "heridas" de la piel electrónica pueden "curarse" rápidamente en un tiempo notablemente corto menos de un día.
En la edición actual de se publicó un documento que describe las características y aplicaciones del sensor único de autocuración Materiales avanzados .
"La vulnerabilidad de los sensores flexibles utilizados en aplicaciones del mundo real requiere el desarrollo de propiedades de autocuración similares a la curación de las pieles humanas", dijo el co-desarrollador del sensor de autocuración Prof. Hossam Haick. "En consecuencia, hemos desarrolladoun dispositivo completo de autocuración en forma de una resistencia química extensible y flexible donde cada parte, sin importar dónde se corte o raye el dispositivo, se autocura ".
El nuevo sensor está compuesto por un sustrato de autocuración, electrodos de alta conductividad y nanopartículas de oro modificadas molecularmente. "Las partículas de oro en la parte superior del sustrato y entre los electrodos de autocuración pueden" curar "grietas que podrían completamentedesconecte la conectividad eléctrica ", dijo el profesor Haick.
Una vez curado, el sustrato de polímero del sensor de autocuración muestra sensibilidad a los compuestos orgánicos volátiles COV, con capacidad de detección de hasta decenas de partes por mil millones. También demuestra una capacidad de curación superior a temperaturas extremas de -20 grados C a40 grados C. Esta propiedad, dijeron los investigadores, puede extender las aplicaciones del sensor de autocuración a zonas del mundo con climas extremos. Desde el frío de congelación hasta el calor ecuatorial, el sensor de autocuración es estable al medio ambiente.
El polímero curativo funciona más rápido, dijeron los investigadores, cuando la temperatura está entre 0 grados C y 10 grados C, cuando la humedad se condensa y luego es absorbida por el sustrato. La condensación hace que el sustrato se hinche, permitiendo que las cadenas de polímero comiencen a fluirlibremente y, en efecto, comienzan a "curarse". Una vez curado, el quimiorresistor no biológico todavía tiene una alta sensibilidad al tacto, presión y tensión, que los investigadores probaron en exigentes pruebas de estiramiento y flexión.
Otra característica única es que la resistencia del electrodo aumenta después de la curación y puede sobrevivir 20 veces o más ciclos de corte / curación que antes de la curación. Esencialmente, la curación hace que el sensor de autocuración sea aún más fuerte. Los investigadores señalaron en su artículo que "elLa eficacia de curación de este quimiorresistor es tan alta que el sensor sobrevivió a varios cortes en posiciones aleatorias ".
Los investigadores están experimentando actualmente con compuestos de autocuración a base de carbono y transistores de autocuración.
"El sensor de autocuración aumenta las expectativas de que algún día los dispositivos flexibles puedan autoadministrarse, lo que aumenta su confiabilidad", explicó el co-desarrollador Dr. Tan-Phat Huynh, también de Technion, cuyo trabajo se enfoca en el desarrollo de uno mismo"curación electrónica de la piel." Un día, el sensor de autocuración podría servir como una plataforma para biosensores que monitorean la salud humana utilizando la piel electrónica ".
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Materiales proporcionado por Sociedad Americana de Tecnología . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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