Una pelle elettronica in idrogel indossata su un polso umano con controllo continuo e registrazione dei dati tramite un telefono cellulare. L'idrogel smart skin è costituito da un'unità flessibile e riutilizzabile che porta un alimentatore, controllo, lettura e comunicazione wireless, e un elastico, batch di trasduttori monouso con quattro elementi riscaldanti e sensori di temperatura. Gli idrogel possono trasportare liquidi da e verso la pelle, per esempio fornendo farmaci idrosolubili o rimuovendo il sudore. Credito:Laboratorio di elettronica morbida, Linz Institute of Technology
(Phys.org)—Un team di ricercatori della Johannes Kepler University di Linz ha sviluppato un nuovo tipo di colla che può essere utilizzata per legare idrogel ad altri oggetti duri o morbidi. Nel loro articolo pubblicato sul sito ad accesso libero Progressi scientifici , il gruppo spiega il loro processo di sviluppo, la struttura della colla, come funziona e in che modo.
idrogel, Come suggerisce il nome, sono materiali fatti principalmente di acqua. Sono tipicamente gommosi e sono spesso elastici. Molti di questi sono stati sviluppati per consentire la creazione di materiali più simili a quelli che si trovano nelle creature viventi. Alcuni esempi includono lenti a contatto morbide, sostituzione delle ossa morbide nelle vertebre e persino robot gelatinosi. Ma una cosa che ha trattenuto le applicazioni più avanzate è l'incapacità di incollare o legare idrogel con altri oggetti in modi che consentano di piegarsi o allungarsi, o anche per attaccarsi bene a oggetti duri. In questo nuovo sforzo, i ricercatori riferiscono di aver sviluppato una colla che risolve questo problema.
I ricercatori hanno iniziato studiando la possibilità di utilizzare la supercolla, il comune adesivo domestico. Ma hanno scoperto che non avrebbe funzionato perché quando si asciuga, diventa duro, ciò significa che quando due materiali elastici sono legati insieme, la colla si rompe quando entrambi vengono allungati. Ciò li ha portati a concludere che ciò che era necessario era un non solvente, un materiale che non si sarebbe sciolto nella colla e avrebbe impedito che diventasse duro. Il risultato, riporta la squadra, è una colla a base di cianoacrilati (gli aderenti in supercolla) diluiti con un non solvente. Quando viene applicato su due superfici, spiegano i ricercatori, si diffonde nei loro strati esterni ed è innescato a polimerizzare dal contenuto di acqua, come in un idrogel. Dirlo in un altro modo, dicono che la colla si aggroviglia con le catene polimeriche in un gel, creando un legame molto stretto, e finora, ha funzionato davvero bene.
Il team ha testato la loro colla su una varietà di prodotti:incollando un idrogel su un modello di vertebre, Per esempio. Hanno scoperto che si sarebbe anche legato particolarmente bene con un elastomero. Hanno usato la loro colla per creare un pezzo di pelle elettronica su cui sono stati in grado di incollare cose come un processore, batteria e sensore di temperatura.
La pelle elettronica in idrogel. Gli idrogel possono trasportare liquidi da e verso la pelle, per esempio fornendo farmaci idrosolubili o rimuovendo il sudore. Credito:Laboratorio di elettronica morbida, Linz Institute of Technology
Dimostrazione di flessione, curling, stiramento e compressione dell'idrogel con sensori e attuatori. Credito:Laboratorio di elettronica morbida, Linz Institute of Technology
L'e-skin in idrogel è controllato e i dati vengono letti continuamente tramite un telefono cellulare, qui montato su un'unità di stiro su misura con tutti i riscaldatori attivati. Credito:Laboratorio di elettronica morbida, Linz Institute of Technology
Le immagini mostrano un peeling test, con un idrogel (verde) istantaneamente resistente legato a un substrato di PMMA (polimetilmetacrilato). Una fodera funge da supporto rigido. La fessurazione nell'idrogel avviene perpendicolarmente alla direzione di pelatura. Credito:Laboratorio di elettronica morbida, Linz Institute of Technology
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