Хотя технология перемещается к более легкой, гибкой, складной и rollable электронике, существующие схемы, которые власть их не построена, чтобы согнуть свободно и неоднократно самовосстановить трещины или разрывы, которые могут произойти от естественного износа.До сих пор материалы самозаживления полагались на применение внешних стимулов, таких как свет или нагреваются, чтобы активировать ремонт. У материала «супергеля» UT Austin есть высокая проводимость (степень, до которой материал проводит электричество), и сильные механические и электрические свойства самозаживления.«В прошлое десятилетие понятие самозаживления было популяризировано людьми, работающими над различными заявлениями, но это – первый раз, когда это было сделано без внешних стимулов», сказал доцент машиностроения Гуихуа Ю, который развивал гель. «Нет никакой потребности в тепле или свете, чтобы починить трещину или прервать схему или батарею, которая часто требуется ранее развитыми материалами самозаживления».
Ю и его команда создали гель самозаживления, объединив два геля: самособирающийся гель металлического лиганда, который обеспечивает свойства самозаживления и гидрогель полимера, который является проводником. Статья о синтезе их гидрогеля появляется в ноябрьском выпуске Нано Писем.В этой последней газете исследователи описывают, как они использовали жидкокристаллическую молекулу, имеющую форму диска, чтобы увеличить проводимость, биологическую совместимость и проходимость их гидрогеля полимера. Они смогли достигнуть приблизительно 10 раз проводимости других гидрогелей полимера, используемых в биоэлектронике и обычных аккумуляторах.
Наноструктуры, которые составляют гель, являются самыми маленькими структурами, способными к обеспечению эффективного обвинения и энергетического транспорта.В отдельной работе, опубликованной в Нано Письмах в сентябре, Ю ввел гибридный гель самозаживления.
Второй компонент гибридного геля самозаживления – металлический лиганд надмолекулярный гель. Используя terpyridine молекулы, чтобы создать структуру и атомы цинка как структурный клей, молекулы формируют структуры, которые в состоянии самособраться, давая ей способность автоматически зажить после разрыва.Когда надмолекулярный гель введен в гидрогель полимера, формируя гибридный гель, его механическая сила и эластичность увеличены.Чтобы построить электронную схему самозаживления, Ю полагает, что гель самозаживления не заменил бы типичных металлических проводников, которые транспортируют электричество, но это могло использоваться в качестве мягкого сустава, присоединяясь к другим частям схемы.
«Этот гель может быть применен в пунктах соединения трассы, потому что это часто, где Вы видите поломку», сказал он. «Однажды, Вы могли склеить или приклеить гель к этим соединениям так, чтобы схемы могли быть более прочными и более твердыми сломаться».Команда Ю также изучает другие заявления, включая медицинское применение и аккумулирование энергии, где это поддерживает огромный потенциал, который будет использоваться в батареях, чтобы лучше сохранить электрическое обвинение.
Исследование Ю получило финансирование из Национального научного фонда, американского Химического Общества, валлийского Фонда и 3M.