
Швейцарские ученые разработали материал, по структуре напоминающий места соединений сухожилий с костями, который можно будет использовать при создании растяжимых электронных устройств и во многих других областях, включая стоматологию.
Индустрия растяжимой электроники пока только делает первые шаги в своём развитии. Однако разработка устройств, которые были бы способны растягиваться, при этом не повреждаясь, произвела бы революцию во множестве областей, от производства смартфонов до создания медицинских имплантатов.
В настоящее время компоненты электрических цепей прекрасно чувствуют себя на жестких поверхностях, однако, повреждаются при соединении с тянущимися материалами.
«У нас есть два материала с очень разными механическими свойствами, и нашей задача — создание моста между ними», — говорит Андре Стюард, исследователь из Швейцарского государственного технического института Цюриха.
Чтобы решить эту задачу Стюард с коллегами разработали тянущийся материал из полиуретана, содержащий островки, достаточно жёсткие, чтобы зафиксировать и защитить от повреждения хрупкие электрические цепи.
В то время как мягкая часть растягивается до 350%, жёсткие участки, созданные путём импрегнирования материала крошечными пластинками оксида алюминия и синтетической глиной, называемой лапонит, практически не деформируются и могут защитить электронные компоненты.
Материал, представленный в разработке, результаты которой опубликованы в журнале “Nature Communications”, состоит из скреплённых слоев, и концентрация пластинок в нём увеличивается постепенно, что обеспечивает прочность соединения между растяжимой и жёсткой частями.
«Многие биологические материалы обладают подобными свойствами, например соединения костей с сухожилиями, — отмечает Стюард. – Однако среди синтетических материалов подобных примеров немного».
Швейцарские исследователи полагают, что подобные материалы можно использовать для создания искусственных хрящей или зубов, которые по своим свойствам в значительно большей степени напоминали бы естественные. Используемые в настоящее время в стоматологии керамические материалы имеют такую большую жёсткость, что даже могут повреждать естественные зубы, если на них оказывается слишком большое давление.
По материалам uk.reuters.com