Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Chen Tao presso il Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS), ha sviluppato un nuovo touch pad interattivo uomo-macchina morbido auto-guarigione e adesivo basato su idrogel nanocompositi trasparenti, in collaborazione con i ricercatori del Beijing Institute of Nanoenergy e Nanosistemi del CAS. Lo studio è stato pubblicato su Materiale avanzato .

Con il rapido sviluppo delle tecnologie dell'informazione e dell'Internet delle cose, dispositivi elettronici flessibili e indossabili hanno attirato una crescente attenzione. Un touch pad è un dispositivo di input necessario per un telefono cellulare, apparecchio intelligente e terminale point-of-information. L'ossido di indio e stagno (ITO) è stato utilizzato come pellicola conduttiva trasparente dominante per la produzione di touch pad commerciali, che inevitabilmente hanno evidenti carenze, come fragilità.

Per migliorare l'elasticità e la biocompatibilità dei touch pad per consentire la loro interazione con l'uomo, i ricercatori del NIMTE hanno sviluppato idrogel nanocompositi di argilla polizwitterionica altamente trasparenti ed elastici con trasmittanza del 98,8% e deformazione della frattura oltre il 1500%.

In virtù dell'idrogel sintetizzato come conduttore ionico trasparente, hanno preparato touch pad interattivi uomo-macchina autorigeneranti, che sono adesivi sensibili alla pressione su vari substrati isolanti curvi o piatti, compreso il vetro, Di legno, tessuto di cotone, poli(etilentereftalato) (PET), acrilonitrile butadiene stirene (ABS), gomma di silicone, nylon, e poli(metilmetacrilato) (PMMA), attraverso allegare e premere delicatamente, soddisfacendo così l'esigenza di integrazione in dispositivi elettronici e applicazioni indossabili.

Per il touch pad in idrogel è stato poi adottato un sistema surface-capacitive touch (SCT), in cui la stessa tensione è stata applicata a tutti gli angoli del pad, risultando così in un campo elettrostatico uniforme attraverso il pad. Perciò, la posizione del dito potrebbe essere percepita misurando il valore corrente nei quattro angoli dell'idrogel, sia durante il tocco punto per punto che durante il movimento continuo.

Per di più, i touch pad in idrogel sono stati integrati nei computer per disegnare, scrivere, e giocare a giochi elettronici e ha mostrato funzioni di input ad alta risoluzione e auto-guarigione. La corrente continua in un idrogel tagliato e poi giunto recuperato in 21 s. Oltretutto, le proprietà di trazione e la funzione di localizzazione delle dita degli idrogel tagliati e poi uniti si sono gradualmente recuperati.

Lo studio potrebbe far luce sull'utilizzo di idrogel polimerici nanocompositi come interfacce di comunicazione flessibile uomo-macchina con la natura autorigenerante.