Tornando os condutores alongáveis usando várias camadas organizadas em um gradiente
p Montagem estratificada de nanocompósitos elásticos com diferentes concentrações de Au NPs na camada elástica. O limite da interface da estrutura em camadas é estratificado pela filtração sequencial de cada suspensão composta AuPU com gradientes de concentração diferentes. As fotografias mostram um condutor multicamadas GAP sob condições relaxadas e tensas. Crédito:Woo-Jin Song, Pohang University of Science and Technology
p Uma equipe de pesquisadores afiliados a várias instituições na República da Coréia e nos EUA desenvolveu um meio para criar um novo tipo de condutor elástico. Em seu artigo publicado na revista
Avanços da Ciência , o grupo descreve seu processo e os condutores que eles fizeram, e os resultados dos testes com uma bateria. p Nos últimos anos, cientistas médicos têm estudado a possibilidade de usar mais tipos de dispositivos vestíveis ou mesmo inseríveis para monitorar ou regular os processos corporais. Embora tenham feito progressos, muito mais poderia ser feito se a parte eletrônica fosse esticável e / ou dobrável. Um dos obstáculos para a criação de tais dispositivos é o desafio que os engenheiros enfrentam ao equilibrar conectividade elétrica e elasticidade - normalmente, quanto mais um condutor pode ser esticado, menos condutivo ele é. Neste novo esforço, os pesquisadores descobriram uma maneira de contornar esse problema.
p Os pesquisadores criaram um condutor com múltiplas camadas de diferentes concentrações de nanopartículas. As camadas consistiam em filmes feitos de poliuretano com carga positiva e nanopartículas de ouro com carga negativa - todos dispostos em um gradiente. Usando diferentes proporções - 90 por cento em peso na parte inferior e superior, pesos de 50 ou 85 por cento intermediários - a equipe foi capaz de garantir a condutividade enquanto o material era esticado. Um olhar mais atento mostrou as nanopartículas auto-organizadas em caminhos alinhados conforme o material era esticado, que foi responsável pela condutividade contínua.
p Os testes mostraram que o material era capaz de manter a condutividade em tensões de até 300 por cento. Mas para ver como funcionou em um aplicativo real ao vivo, os pesquisadores transformaram um de seus condutores em um eletrodo e o aplicaram a uma bateria de íon-lítio. As medições de seu desempenho mostraram que ele estava na faixa necessária para uso em dispositivos do mundo real - e ele provou ser capaz de continuar trabalhando com 90 por cento da capacidade original após passar por 1000 ciclos.
p Mais testes terão que ser feitos com os condutores, mas os pesquisadores estão otimistas de que seu material será útil no desenvolvimento de dispositivos médicos e baterias extensíveis - e talvez dispositivos que façam uso de ambos os aplicativos. p © 2019 Science X Network