| Știri / Tehnologie |
„Baterii de jeleu” moi, elastice, inspirate de anghile electrice
Cercetătorii de la Universitatea din Cambridge au dezvoltat „baterii de jeleu” moi, extensibile, care ar putea fi folosite pentru dispozitive portabile sau robotică moale, sau chiar implantate în creier pentru a administra medicamente sau a trata afecțiuni precum epilepsia.
Baterii cu jeleu. Foto: Scherman Lab
Cercetătorii, de la Universitatea din Cambridge, s-au inspirat din anghile electrice, care își amețesc prada cu celule musculare modificate numite electrocite.
La fel ca electrocitele, materialele asemănătoare jeleului dezvoltate de cercetătorii de la Cambridge au o structură stratificată care le face capabile să furnizeze curent electric.
Bateriile cu jeleu se pot întinde până la de peste zece ori lungimea lor inițială fără a le afecta conductivitatea - prima dată când o astfel de întindere și conductivitate au fost combinate într-un singur material.
Bateriile de jeleu sunt fabricate din hidrogeluri: rețele 3D de polimeri care conțin peste 60% apă.
Polimerii sunt ținuți împreună prin interacțiuni reversibile pornit/oprit care controlează proprietățile mecanice ale jeleului.
Capacitatea de a controla cu precizie proprietățile mecanice și de a imita caracteristicile țesutului uman face ca hidrogelurile să fie candidații ideali pentru robotica moale și bioelectronica; cu toate acestea, ele trebuie să fie atât conductoare, cât și elastice pentru astfel de aplicații.
De obicei, conductivitatea scade atunci când un material este întins.
În mod normal, hidrogelurile sunt făcute din polimeri care au o sarcină neutră, dar dacă sunt încărcate, pot deveni conductoare,
Schimbând componenta de sare a fiecărui gel, pot fi făcute lipicioase și pot fi strânse în mai multe straturi, astfel încât să aibă un potențial energetic mai mare.
Electronica convențională utilizează materiale metalice rigide cu electroni ca purtători de sarcină, în timp ce bateriile cu jeleu folosesc ioni pentru a transporta sarcina, cum fac și anghilele electrice.
Hidrogelurile se lipesc puternic unul de celălalt din cauza legăturilor reversibile care se pot forma între diferitele straturi.
Aderența puternică între straturi permite întinderea bateriilor de jeleu, fără ca straturile să se despartă și, în mod esențial, fără nicio pierdere a conductibilității.
Proprietățile bateriilor cu jeleu le fac să fie promițătoare pentru utilizare în implanturi biomedicale, deoarece sunt moi și se mulează pe țesutul uman.
Deoarece nu conțin componente rigide, cum ar fi metalul, un implant de hidrogel ar fi mult mai puțin probabil să fie respins de organism sau să provoace acumularea de țesut cicatricial.
Dar, deși moi, hidrogelurile sunt surprinzător de rezistente la strivire fără a-și pierde definitiv forma inițială și se pot auto-vindeca atunci când sunt deteriorate.
TE-AR MAI PUTEA INTERESA
