Накожный сенсор, который может самостоятельно восстанавливаться после повреждений

Исследователи из Колорадского университета в Боулдере (США) разработали "электронную кожу", которая обладает способностью самостоятельно восстанавливаться после повреждений, а также полностью перерабатываться, когда становится ненужной. Эта технология может обеспечить медицинские и спортивные электронные устройства новыми возможностями, и имитировать тактильные ощущения при использовании в современных протезах.

Новая самовосстанавливающаяся "электронная кожа" может использоваться для измерения давления, прикладываемого на ее поверхность, температуры, влажности и даже воздушного потока. Она изготовлена из полиимина (polyimine), недавно созданного полимера, изготовленного из смеси терефтальальдегида, диэтилентриамина и трис(2-аминоэтил)амина с этанолом, в который введены серебряные наночастицы. Серебро действует как электрический проводник, но также усиливает материал и обеспечивает его химическую стойкость.

Этот материал может быть переработан путем погружения в специальный раствор, который превращает полимеры в олигомеры*и мономеры**, которые растворяются в спирте. Серебряные наночастицы, высвобождаемые при этом из полиимина, просто выпадают на дно сосуда при переработке.

При небольшом разрыве датчика на место повреждения нужно нанести полиимин, а затем немного подождать. При комнатной температуре восстановление повреждения займет 30 минут, а при нагреве до 80 градусов Цельсия и увеличении давления — всего 10 минут (но это возможно, естественно, не на человеческом теле). После этого химические связи восстановятся, и сенсор продолжит работу в обычном режиме.

"Электронная кожа" достаточно гибкая и ее можно легко наносить, например, на руку. Тем не менее, она менее эластичная, чем человеческая кожа или, например, чем тонкопленочный медицинский сенсор, созданный недавно японскими учеными.

* Олигомер — молекула в виде цепочки из небольшого числа одинаковых составных звеньев. Этим олигомеры отличаются от полимеров, в которых число звеньев теоретически не ограничено.

** Мономер — это низкомолекулярное вещество, образующее полимер в реакции полимеризации. Мономерами также называют повторяющиеся звенья (структурные единицы) в составе полимерных молекул.