Экологически чистые проводящие чернила для датчиков деформации

Экологически чистые проводящие чернилаБиосовместимость и биоразлагаемость функциональных электронных материалов являются важными характеристиками для соблюдения различных норм здравоохранения и охраны окружающей среды, а также для снижения рисков, связанных с обращением с электронными отходами.

Гидрогели, регенерированный шелк и полимолочная кислота (PLA) являются примерами материалов на биологической основе, которые могут революционизировать медицинские системы мониторинга, такие как сенсорные устройства и носимая электроника. Путем покрытия стержня, распыления или погружения в раствор проводящие чернила, созданные из композитов на биологической основе, можно наносить непосредственно на любую подложку.

Исследовательская группа из Италии разработала печатные проводящие чернила на основе масляно-водной эмульсии PLA-графена, которые можно использовать для создания функциональных покрытий для бытовой электроники и медицинской диагностики в этом исследовании. Эмульсии были приготовлены с использованием воды, а также биоразлагаемых растворителей, таких как анизол. Чернила были изготовлены путем эмульгирования различных количеств PLA в качестве связующего вещества.

Схематическое изображение процесса
Схематическое изображение процесса приготовления эмульсии и изготовления проводящего покрытия

Для исследования эмульсии и чернил использовали динамическое светорассеивание и оптический микроскоп. Результаты выявили эмульсию типа «масло в воде» с хорошо распределенными PLA и графеновыми нанопластинками (GNP). Чернила использовались для покрытия материалов в процессе покрытия стержней. По сравнению с другими произведенными чернилами, чернила с соотношением PLA:GNP = 1:1 покрывают ткань наиболее равномерно, обеспечивая наилучшую электропроводность и механические свойства.

Читать также:  Дизайн для новейших сверхпроводников

Согласно полученным данным, после обработки горячим прессованием электрическая проводимость образцов увеличилась в два раза. Кроме того, горячепрессованные образцы имели лучшие механические свойства из-за большего проникновения связующего PLA в ткань.

Покрытые образцы сохраняли электропроводность даже после того, как подвергались множественным растяжениям при испытаниях. Распад проводящих сетей GNP может быть причиной падения электропроводности, наблюдаемого ближе к концу 100-циклового нагрузочного теста.

Эти биоразлагаемые полимерные чернила можно использовать в тензодатчиках для преобразования некоторых электронных модулей в биоразлагаемые альтернативы.

С Уважением, Segau7

Добавить комментарий