Новый самовосстанавливающийся материал восстанавливается даже после разрезания его пополам

Достижения в области портативных технологий выявили необходимость в прочной и надежной электрической конструкции и послужили стимулом для исследований по разработке самовосстанавливающейся электроники.

Самовосстанавливающаяся электроника, разработанная до настоящего времени, может восстанавливать или «самоотверждаться» только в одном или двух аспектах, например, в сопротивлении или проводимости. Самовосстанавливающиеся материалы – это материалы, которые способны восстанавливать себя естественным путем практически без посторонней помощи или после того, как они подверглись экстремальной физической деформации, такой как разрезание пополам.

Источник изображения: Penn State

Тем не менее, мир электротехники находится на грани огромных технологических изменений. Цин Ванг, профессор материаловедения и инженерии в штате Пенсильвания, и его команда успешно создали новый электрический материал, который может автоматически вылечить все его свойства.

«Переносные и гибкие электронные устройства со временем подвергаются механической деформации, которая может разрушить или сломать их. Мы хотели найти электронный материал, который восстановил бы себя, чтобы восстановить все его функциональные возможности, и сделать это после нескольких перерывов ».

Самая необычная особенность материала заключается в том, что он сохраняет свои свойства самовосстановления даже после нескольких разломов. Поэтому будущее предполагает более прочную и надежную электрическую конструкцию. Профессор Цин Ван оценил этот проект как новую веху в цифровом дизайне.

«Впервые был создан самовосстанавливающийся материал, который может восстанавливать несколько свойств за несколько перерывов, и мы видим, что это полезно во многих приложениях».

Исследование недавно созданного материала было опубликовано в «Advanced Functional Materials», в котором подробно говорится, что после разрыва материал восстанавливает все свойства, необходимые для использования в портативном устройстве в качестве диэлектрика, такие как механическая прочность, прочность на разрыв для защиты от перенапряжения, удельное электрическое сопротивление, теплопроводность и диэлектрические или изоляционные свойства.

Источник изображения: Penn State

Сам материал состоит из нанолезней из нитрида бора, добавленных к основному пластиковому полимерному материалу. Хотя нанолезни из нитрида бора являются двумерными, они действуют как электрические изоляторы. Хотя большинство самовосстанавливающихся материалов достаточно эластичны и похожи на жевательную резинку, этот материал сравнительно высоко устойчив.

Водородная связь соединяет наноблаки нитрида бора. Поверхность этих листов имеет функционализированные водородные группы. Следовательно, электростатическое притяжение между листами связывает их вместе и удерживает в одном месте. Следовательно, водородная связь служит лечебным средством.

Некоторые типы нового самовосстанавливающегося электрического материала могут заживать при комнатной температуре, в то время как другие требуют дополнительного давления или нагрева. Нанолезни из нитрида бора непроницаемы для влаги, поэтому носимые изделия из этого материала можно использовать во время плавания и т. Д.

Посмотрите это видео, которое объясняет характеристики самовосстанавливающегося электронного материала: