Человеческая кожа является специальным материалом: Это должно быть гибко, так, чтобы это не раскалывалось каждый раз, когда пользователь сжимает кулак. Это должно быть чувствительно к стимулам как прикосновение и давление — которые измеряются как электрические сигналы, таким образом, это должно провести электричество.
Кардинально, если это должно пережить износ, это проведено в течение каждого дня, это должно быть в состоянии восстановить себя. Теперь, исследователи в Калифорнии, возможно, проектировали синтетическую версию — гибкий, электрически проводящий, полимер самозаживления.Результатом является часть минибума продолжительностью в десятилетие в «эпидермальной электронике» — производство тонких схем и достаточно гибких, чтобы быть присоединенным к коже (для использования в качестве носимых мониторов частоты сердцебиений, например) или обеспечить подобную коже чувствительность прикосновения к протезам. Проблема состоит в том, что кремний, основной материал промышленности электроники, является хрупким.
Таким образом, различные исследовательские группы исследовали различные способы произвести гибкие электронные датчики.Химики, между тем, все более и более становились заинтересованными полимерами «самозаживления». Это походит на научную фантастику, но несколько исследовательских групп произвели пластмассы, которые могут присоединиться к их краям сокращения вместе, когда ученые нагревают их, сияние свет на них, или даже просто скрепляют края сокращения.
В 2008 исследователи в ESPCI ParisTech показали, что специально разработанный резиновый состав мог возвратить свои механические свойства, ломаясь и излечиваемый неоднократно.Инженер-химик Чжэньань Бао из Стэнфордского университета в Пало-Альто, Калифорния и ее бригаде объединил эти два понятия и исследовал потенциал полимеров самозаживления в эпидермальной электронике. Однако все полимеры самозаживления, продемонстрированные до настоящего времени, имели очень низкую большую часть электрические проводимости и будут небольшим использованием в электрических датчиках. Сочиняя по своей природе Нанотехнологии, исследователи детализируют, как они увеличили проводимость полимера самозаживления, включив атомы никеля, позволив электронам «подскочить» между металлическими атомами.
Полимер чувствителен к приложенным силам как давление и скрученность (скручивание), потому что такие силы изменяют расстояние между атомами никеля, влияя на трудность, электроны имеют спрыгивание с одного к другому и изменению электрической устойчивости к полимеру.Чтобы продемонстрировать, что и механическое и электрические свойства материала могли неоднократно вернуться их оригинальным значениям, после, материал был поврежден и излечен, исследователи режут полимер полностью через со скальпелем. После прижимания друг к другу краев сокращения мягко в течение 15 секунд, исследователи нашли, что образец продолжал возвращать 98% своей оригинальной проводимости.
И кардинально, точно так же, как резиновый состав группы ESPCI, полимер Стэнфордской бригады мог быть разрезан и зажил и снова.«Я думаю, что это – вид прорыва», говорит Джон Дж. Болэнд, химик в институте нанонауки CRANN в Тринити-колледже Дублин. «Это – первый раз, когда мы видели эту комбинацию и механического и электрического самозаживления».
Он – однако, скептический приблизительно один пункт: «Со скальпелем Вы можете очень точно сократить материал, не вызывая значительную местную механическую деформацию вокруг раны». Неудача из-за механической напряженности, однако, могла протянуть материал, произведя значительное рубцевание и предотвращение полного самозаживления, он подозревает.
Теперь, Бао и ее коллеги исследователи работают для создания полимера больше как человеческая кожа. «Я думаю, что будет очень интересно, если мы можем сделать кожу самозаживления упругой», говорит она, «потому что, в то время как это в настоящее время гибко, это все еще не является поддающимся растягиванию. Это – определенно что-то, что мы двигаем для нашей кожи самозаживления следующего поколения».