Nowe urządzenie czyli “elektroniczna skóra”

Naukowcy stwierdzili, że samolecząca się „elektroniczna skóra”, która rozciąga się na płytkę drukowaną i przylega do ludzkiego ciała, może być bardziej przyjazną dla środowiska alternatywą dla obecnych urządzeń do noszenia .

Naukowcy z University of Colorado Boulder w USA opracowują cienkie, podobne do skóry urządzenie do noszenia, które ich zdaniem w pełni nadaje się do recyklingu i ma możliwość samodzielnej naprawy .

Elektroniczna skóra może wykonywać zadania sensoryczne, takie jak śledzenie dziennej liczby kroków lub mierzenie temperatury ciała i tętna, i może być ukształtowana tak, aby pasowała do dowolnego miejsca na ciele.

„Jeśli chcesz nosić to jak zegarek, możesz założyć go na nadgarstek” – powiedział Jianliang Xiao, profesor nadzwyczajny na wydziale inżynierii mechanicznej Uniwersytetu Colorado Boulder. „Jeśli chcesz to nosić jak naszyjnik, możesz założyć go na szyję”.

Zespół powiedział, że ich praca, opublikowana w czasopiśmie Science Advances, może doprowadzić do przyszłości, w której zaawansowana technologicznie skóra nadająca się do recyklingu pozwoli ludziom gromadzić dokładne dane o ich ciałach, jednocześnie ograniczając ilość odpadów elektronicznych.

Szacuje się, że do 2021 roku ludzie wyprodukują ponad 55 milionów ton wyrzuconych smartfonów, laptopów i innej elektroniki.

„Nasze rozwiązanie problemu odpadów elektronicznych polega na rozpoczęciu od tego, w jaki sposób wykonujemy urządzenie, a nie od punktu końcowego lub w momencie, gdy zostało już wyrzucone” – powiedział prof. Xiao. „Chcemy urządzenia, które można łatwo poddać recyklingowi”.

Naukowcy wykorzystali technikę sitodruku do stworzenia sieci drutów z ciekłego metalu dla obwodu. Następnie użyli dwóch cienkich warstw wykonanych z samonaprawiającego się materiału, znanego jako poliaminy, do pokrycia obwodu.

Urządzenie „elektroniczna skóra” opracowane przez naukowców z University of Colorado w Boulder © Chuanqian Shi / University of Colorado Boulder

Naukowcy stwierdzili, że powstałe urządzenie jest „trochę grubsze niż plaster”, który można nakładać na skórę za pomocą ciepła. Zespół powiedział, że może również rozciągać się o 60 procent w dowolnym kierunku bez zakłócania elektroniki wewnątrz.

„Inteligentne zegarki są funkcjonalnie ładne, ale zawsze stanowią duży kawałek metalu na pasku” – powiedział prof. Wei Zhang z wydziału chemii University of Colorado Boulder. „Jeśli chcemy naprawdę nadającego się do noszenia urządzenia, idealnie byłoby, gdyby był to cienki film, który można wygodnie dopasować do ciała”.

Zespół powiedział, że ich elektroniczna skóra jest w stanie wyleczyć się w 13 minut, jeśli ulegnie uszkodzeniu, wiązania, które trzymają razem materiał poliaminowy, zaczną się reformować.

Naukowcy twierdzą, że ich elektroniczną skórę można dopasować do dowolnego miejsca na ciele © Chuanqian Shi / University of Colorado Boulder

„Te więzi pomagają tworzyć sieć w poprzek przecięcia. Następnie zaczynają rosnąć razem. Jest to podobne do gojenia się skóry, ale mówimy tutaj o kowalencyjnych wiązaniach chemicznych ”- powiedział prof. Zhang.

Jednak elektroniczna powłoka jest daleko od tego, aby mogła konkurować z urządzeniami do noszenia na rynku, a jednym z głównych ograniczeń jest to, że nadal potrzebuje zewnętrznego źródła zasilania.

„Nie zdaliśmy sobie jeszcze sprawy z wszystkich tych złożonych funkcji. Ale zbliżamy się do tej funkcji urządzenia ”- powiedział dr Xiao.

Źródło: Sara Rigby

Heterogeneous integration of rigid, soft, and liquid materials for self-healable, recyclable, and reconfigurable wearable electronics

Zdjęcia: Chuanqian Shi / University of Colorado Boulder

Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x