science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Plantinspiratie kan leiden tot flexibele elektronica

Een plantenstam inspireerde onderzoekers om een ​​nieuwe, veelzijdige aerogel voor mogelijk gebruik in buigbare apparaten. Krediet:American Chemical Society

Veelzijdig, lichtgewicht materialen die zowel sterk als veerkrachtig zijn, zijn cruciaal voor de ontwikkeling van flexibele elektronica, zoals buigbare tablets en draagbare sensoren. Aerogels zijn goede kandidaten voor dergelijke toepassingen, maar tot nu toe, het was moeilijk om ze met beide eigenschappen te maken. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS Nano dat het nabootsen van de structuur van de "poederachtige alligator-vlag"-plant hen in staat heeft gesteld een op grafeen gebaseerde aerogel te maken die aan deze behoeften voldoet.

Aerogels zijn licht, poreuze materialen die al in veel toepassingen worden gebruikt, zoals verontreinigingsbeheersing en isolatie. Om een ​​betere aerogel te creëren voor mogelijke opname in buigbare elektronica, Bai en collega's lieten zich inspireren door de stengelstructuur van de poederachtige alligatorvlagplant ( Thalia dealbata ), een sterke, magere plant die harde wind kan weerstaan.

Het team gebruikte een bidirectionele bevriezingstechniek die ze eerder hadden ontwikkeld om een ​​nieuw type biomimetische grafeen-aerogel te assembleren met een architectuur zoals die van de stengel van de plant. Wanneer getest, het materiaal ondersteund 6, 000 keer zijn eigen gewicht en behield zijn sterkte na intensieve compressieproeven en was veerkrachtig. Ze plaatsten de aerogel ook in een circuit met een LED en ontdekten dat het mogelijk zou kunnen werken als een onderdeel van een flexibel apparaat.

De onderzoekers zeggen dat de aanpak hen zou kunnen helpen om in de toekomst andere soorten materialen te verbeteren.