Venyvää ja korjautuvaa materiaalia

Tutkijat, jossa mukana useita University of California, Riversidestä, ovat kehittäneet läpinäkyvää, itsekorjautuvaa ja hyvin venyvää johtavaa materiaalia.

Havainnot edustavat ensimmäistä läpinäkyvää ja venyvää ionista johdetta, joka on myös itsekorjautuva. Materiaalia voidaan käyttää myös sähköisesti aktivoituna keinotekoisina lihaksina.

Uudenlainen materiaali voisi antaa roboteille itsekorjautuvuutta, pidentää litiumioniakkujen elinikää ja tehostaa biosensoreita, joita käytetään lääketieteessä ja ympäristön seurannassa.

Perinteisesti itsekorjautuvat polymeerit perustuvat ei-kovalenttisiin sidoksiin, mutta näihin sidoksiin vaikuttavat sähkökemialliset reaktiot heikentävät materiaalia.

Nyt käytettiin ioni-dipoli vuorovaikutuksia, jotka ovat varautuneiden ionien ja polaarisien molekyylien välisiä voimia ja ovat erittäin stabiileja sähkökemiallisissa olosuhteissa.

Edullista helposti valmistettavaa pehmeää kumimaista materiaalia voidaan venyttää 50-kertaisesti alkuperäisestä pituudestaan. Leikattuna se voi korjautua uudelleen 24 tunnissa huoneenlämmössä. Vain viidessä minuutissa paranevaa materiaalia voidaan venyttää kaksi kertaa sen alkuperäiseen pituuteen.

Joustava läpinäkyvä johde

Suurin osa nykyisistä läpinäkyvistä johteista perustuu indiumtinaoksidin (ITO) käyttöön. Se on muuten hyvä mutta se ei ole mekaanisesti joustava ja sitä kallis tuottaa.

Vaihtoehtoja on etsitty monenlaisista ohutkalvoista ja materiaaliyhdistelmistä.

Esimerkiksi ultraohuet metallikalvot (UTMF) ovat osoittaneet hyvin pientä resistanssia mutta niiden läpäisykyky on ollut heikko.

Espanjalaisen ICFO-instituutin tutkijat ovat nyt kehittäneet huonelämpötilassa prosessoitavan monikerroksisen läpinäkyvän johteen heijastusominaisuuksia optimoimalla ja saaden siten aikaan grafeeniakin paremman optisen läpäisykyvyn sekä hyvän joustavuuden.

Rakenne koostuu ultraohuesta hopeakalvosta joka on pinnoitettu Al-seostetun ZnO:n ja TiO2:n kerroksilla. Sen resistanssiarvotkin ovat paremmat kuin ITO:lla.

Aiheesta aiemmin

Läpinäkyvää ioni-elektroniikkaa