Recente uitbraken van het nieuwe coronavirus hebben het belang van quarantaine en preventie meer dan ooit benadrukt. Bij het monitoren van veranderingen in ons lichaam, lichaamstemperatuur wordt eerst gemeten, het is dus erg belangrijk om de temperatuur nauwkeurig en snel te meten. Wat dit betreft, een onderzoeksteam heeft onlangs een rekbare en vervormbare polymere ionische geleider ontwikkeld om een ​​thermische sensor te realiseren die de lichaamstemperatuur kan meten door eenvoudig contact, zoals het dragen van kleding of handen schudden, en een actuator die de beweging van kunstmatige spieren zou kunnen regelen.

Prof. Taiho Park en zijn leerling, Junwoo Lee van het POSTECH Department of Chemical Engineering ontwikkelde voor het eerst een thermisch stabiele en flexibele ionische geleider door wateroplosmiddel te gebruiken in een gezamenlijke onderzoeksinspanning met de Nanyang Technological University. Hun onderzoeksprestatie werd gepubliceerd in het laatste nummer van de online versie van Geavanceerde materialen , het meest gerenommeerde tijdschrift op het gebied van materiaalkunde.

Er zijn verschillende materialen voor ionische geleiders ontwikkeld, echter met te overwinnen beperkingen. Een halfgeleiderapparaat dat in de meeste elektronische apparaten wordt gebruikt, heeft een probleem met verminderde elektronische prestaties als gevolg van mechanische spanning wanneer het wordt uitgerekt of samengetrokken. Ook, rubber met nanozilverdeeltjes vereist een moeizaam proces en is niet transparant. Hydrogel-ionen drogen gemakkelijk uit en verliezen hun flexibiliteit.

Om deze problemen op te lossen, het onderzoeksteam ontwierp een P (SPMA-r-MMA) polymeer met verschillende verhoudingen van ionische zijketens en chemisch gekoppelde ionische materialen met polymeerketens. Bij het maken van een ionengeleider, het is van cruciaal belang om een ​​oplossingsproces bij kamertemperatuur te hebben. Dus, de nieuw ontwikkelde polymeer ionengeleider werd verwerkt met water als oplosmiddel en bedekt met een dunne film. Het proces was veel eenvoudiger dan de conventionele en het maakte geen gebruik van giftige oplosmiddelen en kon in massa geproduceerd worden.

De chemisch verbonden ionengeleider was thermisch stabiel en rekbaar. Ook, het was zelfgenezend omdat het zijn structuur kon herstellen wanneer het werd gescheurd of gebroken. Het onderzoeksteam gebruikte deze ionengeleider om een ​​tot 100°C thermisch stabiele actuator te realiseren en een flexibele thermische sensor die voor het eerst op het lichaam kan worden toegepast.

Junwoo Lee die het onderzoek uitvoerde, zei:"Dit is het eerste voorbeeld van het ontwikkelen van een polymere ionengeleider, die wordt gebruikt in een rekbaar apparaat van de volgende generatie, door een waterig oplosmiddel te vergemakkelijken in plaats van een giftig chemisch oplosmiddel. De polymeer ionengeleider die we deze keer ontwikkelden is rekbaar, zelfherstellend en thermisch stabiel. Om deze reden, we verwachten dat ons onderzoek een grote impact zal hebben op de industrie van rekbare draagbare elektronische apparaten."