science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Een stretchy mesh heater voor pijnlijke spieren

Als u last heeft van chronische spierpijn, zal een arts u waarschijnlijk aanraden om warmte toe te passen op de blessure. Maar hoe wikkel je die warmte effectief om een ​​joint? Koreaanse wetenschappers van het Center for Nanoparticle Research, Instituut voor Basiswetenschappen (IBS) in Seoel, samen met een internationaal team, hebben een ingenieuze manier bedacht om therapeutische warmte te creëren in een licht, flexibel ontwerp.

Andere teams hebben al eerder soortgelijke apparaten bedacht, hoewel niemand iets kon maken dat niet afhankelijk was van exotische materialen of een complex fabricageproces, factoren waaraan beide stevige prijskaartjes hangen. In tegenstelling tot hun voorgangers, het team van IBS bleef uit de buurt van dingen als koolstofnanobuizen en goud en keek naar een meer utilitaire optie voor hun bouwmateriaal:dunne reepjes zilveren nanodraden.

De zilveren nanodraden zijn klein, met een gemiddelde diameter van ∼150 nm en een lengte van ∼30 m (een mensenhaar varieert van 17 tot 181 m). De nanodraden werden gemengd tot een vloeibaar elastisch materiaal dat zowel zacht als rekbaar is als het droog is.

Om ervoor te zorgen dat het materiaal tijdens het verwarmen strak op het doelgebied blijft, het team bedacht een 2D in elkaar grijpend spiraalpatroon voor de maasstructuur. Om het gaas te maken, het vloeibare mengsel werd in een gevormde vorm gegoten. Het zilverelastische gaas was ingeklemd tussen een boven- en onderlaag van zacht, dunne isolatie.

In materiaalflexibiliteitstests, terwijl geplaatst op knie- en polsgewrichten, het gaas wordt verwarmd terwijl het vervormd is en onder druk staat op knie- en polsgewrichten. Het is lichtgewicht, ademend en genereert warmte over het gehele oppervlak van het materiaal. Een warmwaterkruik die wordt gebruikt om spierpijn te behandelen, voelt goed, maar het zal onvermijdelijk afkoelen tijdens gebruik. In de handel verkrijgbare elektrische verwarmingskussens zijn voldoende om warmte toe te passen op een geblesseerd gebied, maar hun snoeren moeten aan een A/C-stopcontact worden bevestigd om te kunnen werken. Dit is waar de nieuwe technologie de oude overtroeft. Het gaas handhaaft een constante temperatuur in plaats van af te koelen tijdens gebruik en werkt op batterijen, zodat het geen stopcontact nodig heeft.

Links:mesh in een ontspannen toestand Rechts:mesh uitgerekt over een curve tot 100%

Naast thermotherapie, de toepassingen zijn eindeloos. Deze technologie kan worden gebruikt als lichtgewicht verwarmingselement in ski-jassen, of als hyperefficiënte stoelverwarming in een auto. Hoewel er tot nu toe alleen plat gaas is gemaakt dat in een buis is verbonden, het is niet moeilijk om je voor te stellen om meer ingewikkelde ontwerpen te maken, zoals de vorm van een hand met gedetailleerde vingers.