Un idrogel elettricamente conduttivo che richiede elasticità, KAUST ha sviluppato l'autoguarigione e la sensibilità allo sforzo verso nuovi limiti. "Il nostro materiale supera tutti gli idrogel riportati in precedenza e introduce nuove funzionalità, "dice Husam Alshareef, professore di scienze e ingegneria dei materiali.

Materiali intelligenti che si flettono, il senso e l'elasticità come la pelle hanno molte applicazioni per i dispositivi che interagiscono con il corpo umano. Le possibilità vanno da cerotti biodegradabili che aiutano a guarire le ferite a dispositivi elettronici indossabili e dispositivi robotici sensibili al tocco.

Il materiale è un composto di idrogel contenente acqua e un composto di carburo metallico noto come MXene. Oltre ad essere in grado di allungarsi di oltre il 3400%, il materiale può tornare rapidamente alla sua forma originale e aderirà a molte superfici, compresa la pelle. Quando tagliato a pezzi, può ripararsi rapidamente dopo il riattacco.

"La diversa sensibilità del materiale allo stiramento e alla compressione è una scoperta rivoluzionaria che aggiunge una nuova dimensione alla capacità di rilevamento degli idrogel, "dice il primo autore, Yizhou Zhang, un postdoc nel laboratorio di Alshareef.

Questa nuova dimensione può essere cruciale nelle applicazioni che rilevano i cambiamenti nella pelle e li convertono in segnali elettronici. Una sottile lastra di materiale attaccata alla fronte di un utente, Per esempio, può distinguere tra diverse espressioni facciali, come un sorriso o un cipiglio. Questa capacità potrebbe consentire ai pazienti con paralisi estrema di controllare le apparecchiature elettroniche e comunicare.

Strisce di materiale attaccate alla gola hanno capacità impressionanti di convertire il parlato in segnali elettronici. Ciò potrebbe consentire alle persone con difficoltà di parola di essere ascoltate chiaramente.

"C'è un potenziale reale per il nostro materiale in varie applicazioni di biorilevamento e biomediche, ", afferma il co-autore Kanghyuck Lee.

Le possibilità mediche più semplici ed estremamente utili includono coperture flessibili per ferite che possono rilasciare farmaci per promuovere la guarigione. Questi potrebbero essere applicati internamente, sugli organi malati, oltre ad aderire esternamente alla pelle. Il team prevede anche di sviluppare un materiale intelligente in grado di monitorare il volume e la forma di un organo e variare il rilascio del farmaco in base ai segnali prodotti.

Un potenziale ideale sarebbe quello di combinare sia il rilevamento medico che la terapia. Altre eccitanti possibilità si trovano nella robotica, dove il materiale potrebbe servire in estensioni simili a dita sensibili al tocco per macchinari, Per esempio.

Ci sono anche possibilità anticontraffazione, con lastre di materiale ed elettronica integrata che si rivelano altamente sensibili nel rilevare le firme mentre vengono scritte.

Il team KAUST ha una lunga lista di possibili applicazioni che ora possono essere ulteriormente esplorate e sviluppate. "C'è un grande potenziale di commercializzazione, " Conclude Alshareef.

Lo studio è pubblicato su Progressi scientifici .