science >> Wetenschap >  >> Chemie

Zelfherstellende folie op gelatinebasis kan een slimme zet zijn voor elektronica

Krediet:American Chemical Society

Het laten vallen van een mobiele telefoon kan soms oppervlakkige scheuren veroorzaken. Maar andere keren, het apparaat kan helemaal stoppen met werken omdat er breuken ontstaan ​​in het materiaal waarin gegevens worden opgeslagen. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS toegepaste polymeermaterialen hebben een milieuvriendelijke, op gelatine gebaseerde film die zichzelf meerdere keren kan herstellen en toch de elektronische signalen kan behouden die nodig zijn om toegang te krijgen tot de gegevens van een apparaat. Het materiaal kan ooit worden gebruikt in slimme elektronica en apparaten voor gezondheidsbewaking.

De wereldwijde vraag van consumenten naar draagbare slimme apparaten groeit snel, maar vanwege hun kwetsbaarheid, ook de hoeveelheid elektronisch afval neemt toe. Er zijn zelfherstellende films ontwikkeld, maar de meeste werken maar één keer, en sommige zijn gemaakt met potentieel schadelijke middelen die het gebruik ervan in biomedische toepassingen beperken. Onderzoekers hebben geprobeerd gelatine in elektronische apparaten op te nemen omdat het transparant is, goed bereikbaar en veilig. Bij testen, echter, beschadigde gelatinefilm werd niet snel hersteld. Yu-Chi Chang en collega's wilden zien of ze een herhaaldelijk zelfherstellende, op gelatine gebaseerde film konden maken die scheuren in enkele minuten zou herstellen en de elektrische functionaliteit zou behouden.

De onderzoekers mengden gelatine en glucose om een ​​flexibele film te maken die ze tussen geleidend materiaal klemmen om een ​​elektronisch apparaat te simuleren. Na het buigen van het gesimuleerde elektronische apparaat, het team zag breuken in de gelatine-glucosefilm binnen drie uur verdwijnen bij kamertemperatuur en binnen 10 minuten bij verwarming tot 140 F. Gelatine zonder glucose repareerde zichzelf niet onder dezelfde omstandigheden. De op glucose gebaseerde gelatine bracht ook een elektrisch signaal over na meerdere ronden van schade en reparatie, met een onverwachte verbetering van de elektrische prestaties van de film. De experimenten tonen aan dat glucose en gelatine tijdens het genezingsproces waarschijnlijk omkeerbare en in elkaar grijpende imidebindingen vormen. De nieuwe film kan helpen de duurzaamheid van touchscreen- en flexibele weergaveapparaten te behouden, geavanceerde robotica en geassisteerde gezondheidstechnologieën, zeggen de onderzoekers.