--Quảng cáo---
--Quảng cáo---

Hydrogel dẫn điện mở ra chân trời mới cho các thiết bị phục vụ con người

THÁI BẰNG - 16:02 21/08/2019

(khoahocdoisong.vn) - Một trong những thách thức lớn nhất của việc thiết kế các thiết bị điện tử có thể đeo trên người được là vấn đề cung cấp năng lượng để hoạt động. Nhiều thiết bị phải mềm và đàn hồi, nhưng vẫn có thể trở lại hình dạng ban đầu sau khi chịu lực.

Những yêu cầu khắt khe này khiến thiết bị không thể lắp pin hoặc dây thông thường, có thể làm vướng víu cản trở chuyển động của người dùng. Quan trọng hơn, các vật liệu điện phải có khả năng chịu được những chuyển động vặn xoắn, va chạm thường xuyên trong những hoạt động hàng ngày.

Để giải quyết thách thức này, các nhà nghiên cứu đã phát triển các hệ thống thiết bị điện và lưu trữ năng lượng linh hoạt khác nhau, có thể hoạt động khi bị tác động vật lý như xoắn, uốn cong, kéo dài và trong một số trường hợp thậm chí bị hỏng.

Hydrogel dẫn điện (ECH), vật chất tích hợp các tính chất điện của vật liệu dẫn điện với những tính năng vật lý độc đáo của hydrogel, là vật liệu đầy hứa hẹn cho các siêu tụ điện và pin điện linh hoạt.

Tuy nhiên, giống như bất kỳ vật liệu dẫn điện nào, ECH có thể ngừng hoạt động nếu bị cắt hoặc hỏng hóc. Thay vì thay thế toàn bộ ECH, hoặc là cả thiết bị mang đeo của người dùng, TS Yongping Bai nghiên cứu viên thuộc Khoa Lão hóa, Bệnh viện Xiangya, Đại học Trung Nam (CSU) và đồng nghiệp đã tìm ra phương pháp tận dụng khả năng của một số hydrogel tự kết nối lại sau khi bị cắt đứt hoặc làm gãy vỡ.

Các nhà khoa học phát triển thành công một loại hydrogel polymer dẫn điện đa chức năng mới, trong đó độ dẫn cao được tích hợp với khả năng co giãn tuyệt vời, khả năng tiêm xuyên qua vật liệu và tự phục hồi nhanh chóng.

Vật liệu Hydrogel tự phục hồi sau vết cắt.

Tận dụng khả năng đảo ngược của các liên kết chéo không cộng hóa trị, hydrogel có thể được chế tạo thành thiết bị với các hình dạng khác nhau, có khả năng tự phục hồi hoàn toàn trong vòng 40 giây khi bị cắt hoặc đứt gẫy. Sự kết hợp của hóa học siêu phân tử với polymer dẫn cho phép tạo thành các hydrogel dẫn điện đa chức năng, đáp ững các ứng dụng công nghệ trong in 3D, thiết bị đeo trên người và trang thiết bị điện tử linh hoạt.

Sản phẩm nghiên cứu Hydrogel của nhóm nhà khoa học Bai thể hiện độ dẫn điện tử tuyệt vời, tự phục hồi cực nhanh, hiệu suất phục hồi rất cao ở nhiệt độ trong phòng. Độ dẫn điện tử của hydrogel đạt 27,2 S / m, ở nhiệt độ 25 ° C hydrogel phục hồi hình dạng ban đầu, vết trầy xước trên bề mặt hoàn toàn biến mất trong 40 giây. 

Những ECH tự phục hồi trong điều kiện trong phòng có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong lĩnh vực công nghệ siêu phân tử và công nghệ polymer nano. Có thể tìm thấy rất nhiều những ứng dụng khác nhau trong sự phát triển như các thiết bị điện tử tự phục hồi, da nhân tạo, robot mềm, chân tay giả sinh học và trang thiết bị điện tử mang đeo theo người, pin di động dự trữ năng lượng đi cùng thiết bị.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Khoa học & Công nghệ King Abdullah (KAUST) ở Ả Rập Xê út giới thiệu về Hydrogel dẫn điện tự phục hồi. Video Wearable-Technologies

Theo Advanced Science News (link gốc)

(0) Bình luận
Nổi bật Khoa học & Đời sống
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
  • Số người chết vì tai nạn giảm mạnh sau Nghị định 100
    Thời sự- Hoàng Lam - 21:30 22/01/2020
    Trong tháng đầu năm 2020, tai nạn giao thông làm 591 người chết và làm bị thương 968 người. Các chỉ số đều giảm so với cùng kỳ năm 2019.
  • Tỷ phú Nguyễn Đăng Quang lần đầu nói về thương vụ Vinmart
    Doanh nghiệp- Việt Đức - 21:24 22/01/2020
    Không phải ai cũng đồng tình với thương vụ sáp nhập VCM vừa qua, nhưng đây là bước nhảy vọt mang tính cách mạng của Masan", ông Nguyễn Đăng Quang chia sẻ.
  • Ô nhiễm khiến trẻ mắc nhiều bệnh dị ứng
    Khỏe- Khánh Thủy - 21:06 22/01/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Trẻ em là đối tượng nhạy cảm khi thời tiết giao mùa do cơ thể chưa phát triển đầy đủ, sức đề kháng yếu, sự thay đổi đột ngột về nhiệt độ, độ ẩm, ô nhiễm không khí đã đưa đến cho trẻ những căn bệnh dị ứng khó chịu, điển hình như viêm mũi, viêm xoang, mày đay…
  • Chống buồn ngủ cho tài xế
    Sản phẩm hữu ích- Hà Bình - 20:59 22/01/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Hệ thống này được lắp đặt đối diện với tài xế ôtô. Khi phát hiện tài xế có dấu hiệu buồn ngủ, hệ thống sẽ đưa ra cảnh báo bằng âm thanh để đánh thức.
  • Robot mềm, cuộc cách mạng trong y tế
    Công nghệ- Thái Bằng - 20:57 22/01/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Robot mềm có tiềm năng tiến hành cuộc cách mạng hóa chăm sóc sức khỏe. Những robot vi hạt mềm trong tương lai không xa có thể di chuyển theo mạch máu đến một vị trí mong muốn và sau đó hoạt động như một stent, mở rộng mạch máu.
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO