Даже абсолютно здоровые люди хорошо знают, как много времени уходит на прохождение медосмотра. Те, кто по разным причинам вынужден регулярно подвергаться диагностическим процедурам, знают это еще лучше. Конечно, врачи могли бы получать необходимые им данные о состоянии здоровья хронических пациентов с вживленных в тело датчиков, но с ними есть одна проблема — электронные компоненты часто оказываются недостаточно, в буквальном смысле, гибкими. Ученые из Северо-Западного университета (Иллинойс, США) нашли решение — «резиновую» электронику.
Вместе со своими коллегами из других университетов США и других стран, ученым удалось разработать технологию, которая позволяет электронным устройствам растягиваться и сгибаться, увеличивая свой размер на 200% (это в четыре раза больше чем у существующих технологий такого типа). Ключевые компоненты нового решения — пористые полимеры и жидкие металлы.
— Существующие технологии позволяют немного растягивать электронные медицинские устройства, но для значительной доли возможных задач требуются устройства, которые растягиваются как резина, — рассказал Юнган Хуан, профессор факультета машиностроения Северо-Западного университета (на фото). По его словам, «при таком показателе эластичности, мы можем интегрировать медицинские устройства в организм человека».
За последние пять лет Хуану и его коллегам удалось создать электронные устройства, способные растягиваться примерно на 50%, но для большинства задач этого оказалось недостаточно. Кроме того, оказалось, что при растягивании у электронных схем значительно падает проводимость (в отдельных случаях — в 100 раз), что значительно сужает возможность ее практического применения.
Чтобы решить проблему с проводимостью, группа Хуана изготовила трехмерную пористую структуру из полимерного материала (полидиметилсилоксана), способного растягиваться в три раза. Затем поры были заполнены жидки металлом (галинстаном — сплавом из 68,5% галлия, 21,5% индия и 10% олова). В результате получился хорошо растягиваемый материал с высокой проводимостью.
Галинстан — серебристый металл с металлическим блеском
«Однажды создав эту технологию, можно делать любые электронные устройства растягиваемыми, как резина» — утверждает Юнган Хуан.
