Группа ученых университетов США разработала прозрачный самовосстанавливающийся и эластичный проводящий материал, с помощью которого можно создавать искусственные мускулы, аккумуляторы, электронные устройства и роботов нового поколения.
Данные, опубликованные в статье Advanced Material, позволяют утверждать, что впервые удалось создать ионный проводник, то есть материал, через который проходят ионы, прозрачный, механически растяжимый и самовосстанавливающийся.
Этот недорогой в производстве материал, напоминающий мягкую резину, может растягиваться в 50 раз больше свой первоначальной длины. Если он рвется, то восстанавливается при комнатной температуре за 24 часа. А всего через 5 минут его уже можно растягивать в два раза.
Обычно самовосстанавливающиеся полимеры состоят из нековалентных связей. Они повержены электрохимическим реакциям, которые нарушают производительность этих материалов. Ученые решили эту проблему, используя механизм взаимодействия ион-дипольных сил, которые проявляются между заряженными ионами и полярными молекулами, стабильными под воздействием электрохимических реакций. Они соединили эластичные полимеры с солями высокой ионной силы для создания материала с искомыми свойствами.
У такого материала может быть широкое поле применения. Роботы с его помощью смогут восстанавливать свои повреждения. Литий-ионные батареи для электротоваров и транспорта увеличат срок службы. В медицинской сфере появятся улучшенные биосенсоры, пишет Phys.org.
«Создание материала со всеми этими свойствами занимало науку многие годы, — говорит Чао Ван, один авторов статьи. — Нам это удалось, и теперь мы только начинаем изучать возможности его применения».
«БОД — это операционная система постиндустриального государства»
Мнения
Главной проблемой искусственных мышц является сегодня их высокая стоимость — запускать их в производство часто просто не выгодно. Инженеры из МТИ созали экономичный вариант, использовав доступный и универсальный нейлон.
Обновлено 07.03.2024. На обложке: Изображение от freepik. Сведения о лицензии