Formbare, selbstheilende und vollständig recycelbare "elektronische Haut" für künstliche Gliedmaßen und Prothesen

Das neue E-Skin verfügt über Sensoren zur Messung von Druck, Temperatur, Feuchtigkeit und Luftstrom.

Wissenschaftler haben eine neue Art von formbarer, selbstheilender und vollständig recycelbarer "elektronischer Haut" entwickelt, die in biomedizinischen Geräten wie Prothesen und Prothesen verwendet werden kann. Das neue E-Skin verfügt über Sensoren zur Messung von Druck, Temperatur, Feuchtigkeit und Luftstrom. Es hat auch verschiedene charakteristische Eigenschaften, einschließlich eines neuartigen kovalent gebundenen dynamischen Netzwerkpolymers, das als Polyimin bekannt ist. Das Polyimin wurde mit Silber-Nanopartikeln versehen, um eine bessere mechanische Festigkeit, chemische Stabilität und elektrische Leitfähigkeit zu erreichen.

"Was hier einzigartig ist, ist, dass die chemische Bindung von Polyimin, die wir verwenden, es der E-Haut erlaubt, bei Raumtemperatur selbstheilend und vollständig recycelbar zu sein", sagte Jianliang Xiao, Assistant Professor an der University of Colorado - Boulder. "Angesichts der Millionen von Tonnen Elektronikschrott, die jedes Jahr weltweit anfallen, ist die Recyclingfähigkeit unserer E-Skins wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll", fügte Xiao hinzu. Die E-Haut, die in der Zeitschrift Science Advances beschrieben wird, kann leicht an gekrümmte Oberflächen wie menschliche Arme und Roboterhände angepasst werden, indem moderate Hitze und Druck auf sie ausgeübt wird, ohne übermäßige Belastungen zu verursachen. "Sagen wir, du wolltest einen Roboter, der sich um ein Baby kümmert. In diesem Fall würden Sie E-Skin an den Roboterfingern integrieren, die den Druck des Babys spüren können ", erklärt Wei Zhang, Associate Professor von der Universität.

"Die Idee ist, biologische Haut mit E-Haut nachzuahmen, die gewünschte Funktionen hat", sagte er.

Um die Haut wiederzuverwenden, wird die Vorrichtung in eine Recyclinglösung eingeweicht, wodurch die Polymere in Oligomere (Polymere mit einem Polymerisationsgrad von üblicherweise unter 10) und Monomere (kleine Moleküle, die zu Polymeren zusammengefügt werden können), die in Ethanol löslich sind, abgebaut werden.

Die Silbernanopartikel sinken auf den Boden der Lösung.

"Die recycelte Lösung und Nanopartikel können dann verwendet werden, um neue, funktionale E-Haut zu machen", sagte Xiao.

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