science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Parelmoer materiaal voor buigbare verwarmingselementen

Krediet:American Chemical Society

De iriserende glans van een parelsnoer kan op een dag meer zijn dan een mooie versiering. Wetenschappers rapporteren nu in ACS toegepaste nanomaterialen een hybride materiaal bestaande uit imitatieparel gecombineerd met zilveren nanodraden die werkt als verwarming, met het extra voordeel van een hoge flexibiliteit, suggereert een mogelijke rol in draagbare apparaten.

parelmoer, ook wel bekend als parelmoer, vormt de opalen buitenlaag van een parel en de binnenlaag van weekdierschelpen. Wetenschappers zijn al lang geïnteresseerd in dit lichtgewicht, maar sterk materiaal voor een scala aan toepassingen, vervaardiging van stoffen die parelmoer imiteren voor gebruik als brandvertragers, gasbarrières en geleiders. Flexibele geleiders gemaakt van zilveren nanodraden en een flexibel plastic substraat genaamd polyethyleentereftalaat (PET) worden ontwikkeld in laboratoria, maar onderzoekers lopen tegen problemen aan met de hechting tussen PET en de zilveren nanodraden. Dus, Hongwei Duan en collega's wilden een mimeticum van parelmoer als substraat voor zilveren nanodraden onderzoeken om een ​​flexibele resistieve verwarmer te ontwikkelen.

De onderzoekers maakten de nacremimeticum van een synthetische nanoklei bedekt met een polyvinylalcoholpolymeer dat zichzelf assembleerde na verwijdering van water, het genereren van een flexibel transparant vel. Vervolgens, ze brachten zilveren nanodraden over van een filtermembraan naar het nacre-mimetische vel door het parelachtige substraat heet tegen het membraan te drukken. De zilveren nanodraden hechtten beter aan het nieuwe materiaal dan aan traditionele flexibele plastic substraten, weerstand bieden aan verwijdering met plakband, een standaard hechtingstest. Het composietmateriaal vertoonde uitstekende verwarmingseigenschappen, warmte produceren terwijl elektrische stroom door de zilveren nanodraden werd geleid, zelfs bij herhaaldelijk buigen of oprollen tot een buis. In een proof-of-concept-experiment de onderzoekers plaatsten een hittegevoelige, met antibiotica beladen hydrogelpleister op de verwarming. Het verhogen van de temperatuur veroorzaakte een faseverandering in de patch, het vrijgeven van de antibiotica.