2021年3月12日
在机器人技术领域，金属具有强度，耐用性和电导率等优点。但是，它们是沉重而僵化的 - 在柔软而柔韧的系统中，可穿戴计算和人机界面是不可取的。
另一方面，水凝胶是轻巧，可拉伸和生物相容性的，使其成为隐形眼镜和组织工程脚手架的出色材料。欧洲杯足球竞彩但是，它们在传导电力方面很差，这是数字电路和生物电子应用所需的。
卡内基·梅隆大学（Carnegie Mellon University）软计算机实验室的研究人员开发了一种独特的银色混合凝胶复合材料，具有高电导率，并且能够在保持柔软合规性和可变形性的同时传递直流电流。研究结果发表在自然电子。
该团队在聚丙烯酰胺 - 阿利他语水凝胶基质中悬挂了微米大小的银片。经过部分脱水过程后，薄片形成了渗透网络，这些网络是导电性和鲁棒的机械变形网络。通过操纵这种脱水和水合过程，可以制作薄片以将其粘在一起或破裂，从而形成可逆的电连接。
以前的尝试结合金属和水凝胶的尝试表明，改善的电导率与降低的依从性和可变形性之间的权衡。Majidi和他的团队试图应对这一挑战，以他们在开发具有液体金属的可拉伸的导电弹性体方面的专业知识。
“凭借其高电导率和较高的依从性或'柔软性'，这种新的复合材料可以在生物电子及其他地区具有许多应用，机械工程教授卡梅尔·马吉迪（Carmel Majidi）解释说。“例子包括大脑的贴纸，该贴纸具有用于信号处理的传感器，可穿戴能源的能源为电子设备以及可拉伸的显示器。”
银色混合凝胶复合材料可以通过标准方法（例如模板印刷法）进行打印，类似于丝网印刷。研究人员使用这种技术来开发用于神经肌肉电刺激的皮肤载体电极。根据Majidi的说法，该复合材料可以覆盖人体的大片区域，”就像您的皮肤上的第二层神经组织一样。”
未来的应用可能包括治疗肌肉疾病和运动障碍，例如协助患有帕金森氏病的震颤的人或中风后用手指抓住一些东西。
博士学生Yunsik Ohm是该报纸上的第一作者“用于软电子器件的导电银 - 聚丙烯酰胺 - 阿尔金酸水凝胶复合材料”，”https://doi.org/10.1038/s41928-021-00545-5自然电子。其他作者包括Chengfeng Pan，Michael J. Ford，Siaonan Huang和Jiahe Liao。
资源：https://engineering.cmu.edu/