Een team van onderzoekers verbonden aan verschillende instellingen in de Republiek Korea en de VS heeft een middel ontwikkeld om een ​​nieuw soort rekbare geleider te creëren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang , de groep beschrijft hun proces en de dirigenten die ze hebben gemaakt, en de resultaten van testen met een batterij.

In de afgelopen jaren, medische wetenschappers hebben de mogelijkheid onderzocht om meer soorten draagbare of zelfs in te brengen apparaten te gebruiken om lichaamsprocessen te bewaken of te reguleren. Hoewel ze vooruitgang hebben geboekt, er zou veel meer kunnen worden gedaan als de elektronica rekbaar en/of buigbaar zou zijn. Een van de obstakels voor het maken van dergelijke apparaten is de uitdaging waarmee ingenieurs worden geconfronteerd als ze een balans vinden tussen elektrische connectiviteit en rekbaarheid - meestal, hoe meer een geleider kan worden uitgerekt, hoe minder geleidend het is. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een manier gevonden om dit probleem te omzeilen.

De onderzoekers creëerden een geleider met meerdere lagen van verschillende concentraties nanodeeltjes. De lagen bestonden uit films gemaakt van polyurethaan met een positieve lading en gouden nanodeeltjes die negatief geladen waren - allemaal gerangschikt in een gradiënt. Door verschillende verhoudingen te gebruiken - 90 gewichtsprocent aan de onder- en bovenkant, gewichten van 50 of 85 procent daartussenin - het team was in staat om geleidbaarheid te garanderen terwijl het materiaal werd uitgerekt. Een nadere blik toonde aan dat de nanodeeltjes zelfgeorganiseerd waren in uitgelijnde paden terwijl het materiaal werd uitgerekt, die verantwoordelijk waren voor de aanhoudende geleidbaarheid.

Testen toonden aan dat het materiaal de geleidbaarheid kon behouden bij spanningen tot 300 procent. Maar om te zien hoe het presteerde in een echte live applicatie, de onderzoekers vormden een van hun geleiders in een elektrode en pasten deze toe op een lithium-ionbatterij. Uit metingen van de prestaties bleek dat het binnen het bereik lag dat nodig is voor gebruik in echte apparaten - en het bleek in staat te blijven werken op 90 procent van de oorspronkelijke capaciteit nadat het 1000 cycli had doorlopen.

Er zal meer getest moeten worden met de geleiders, maar de onderzoekers zijn optimistisch dat hun materiaal nuttig zal zijn bij het ontwikkelen van medische apparaten en rekbare batterijen - en misschien apparaten die gebruik maken van beide toepassingen.

© 2019 Wetenschap X Netwerk