Исследователи из Чикагского университета разработали материал, который может значительно улучшить работу медицинских имплантов, включая кардиостимуляторы и нейроинтерфейсы. Полупроводник из гидрогеля мягкий и эластичный как живая ткань, но при этом способен проводить электрические сигналы подобно обычным полупроводникам.
Материал совмещает гибкость и полупроводимость: модуль упругости на уровне тканей достигает 81 кПа, способность к растяжению составляет до 150% от исходной длины, а подвижность носителей заряда — до 1,4 см² на вольт-секунду. Благодаря такому сочетанию свойств, как считают разработчики, гидрогель идеально подходит для создания биоэлектронных интерфейсов, способных естественным образом взаимодействовать с тканями организма.
Ученые переосмыслили метод создания гидрогеля. Обычно в процессе производства материалы растворяют в воде и добавляют гелеобразующие химикаты, чтобы превратить жидкость в гелевую форму.
Полупроводники не растворяются в воде, поэтому ученые растворили их в органическом растворителе, который смешивался с водой. Затем они приготовили гель из растворенных полупроводников и прекурсоров гидрогеля. Это позволило объединить свойства полупроводников и гидрогелей в одном материале.
Открытие может произвести революцию в медицинской электронике. Новый материал не только снижает риск воспалительных реакций при имплантации, но и обеспечивает более эффективное взаимодействие с тканями организма. Благодаря пористой структуре он позволяет биомолекулам свободно проникать внутрь, что повышает чувствительность биосенсоров и эффективность светочувствительных терапевтических устройств.
Читать далее:
Ученые нашли аномалию под загадочным островом Пасхи
Тайна происхождения Цереры наконец-то раскрыта
Решение загадки физики трех тел уже близко: что выяснили ученые
Фото на обложке: John Zich/UChicago