Разработан новый материал для носимых устройств с самовосстанавливающейся проводимостью

Международная исследовательская группа из Корейского института науки и технологий (KIST) и Стэнфордского университета объявила о создании нового материала с высокой растяжимостью, электропроводностью и способностью к самовосстановлению после серьёзных механических повреждений. Материал перспективен для применения в носимой электронике.

Ключевые свойства материала

• Высокая растяжимость и электропроводность: Материал демонстрирует стабильную передачу электричества и данных от человеческого тела к устройствам.
• Самовосстановление: Способен восстанавливать целостность и проводимость даже после полного разрезания, без необходимости внешних стимулов.
• Биосовместимость: Основа — ранее разработанный полимер, эластичный, прочный (как кожа человека) и устойчивый к воде/поту, что обеспечивает комфорт при длительном ношении.

Технология и уникальный эффект

Новый нанокомпозитный материал был создан путём диспергирования микро-/наночастиц серебра в упомянутом полимере.

• Эффект "самоусиления" проводимости: В отличие от обычных материалов, чья проводимость падает при растяжении, у нового материала она резко возрастает при деформации до 3500% — более чем в 60 раз, достигая рекордного мирового уровня.
• Механизм: Учёные с помощью SEM и микро-КТ (μ-CT) анализов обнаружили, что при растяжении микро-/наночастицы серебра перестраиваются и самоупорядочиваются, что и приводит к "самоусилению" электропроводности.

Демонстрация работы

Материал использовали в качестве межсоединения на теле человека для измерения биометрических сигналов в реальном времени. Эти сигналы передавались на роботизированную руку, которая успешно и точно повторяла движения человеческой руки.

Перспективы

Исследователи считают, что материал, способный нормально функционировать после экстремальных повреждений, будет востребован для разработки и коммерциализации носимых устройств следующего поколения. Эта фундаментальная технология может найти применение в ключевых областях Четвёртой промышленной революции: медицинской инженерии, электротехнике и робототехнике.