Las piezas electrónicas flexibles podrían mejorar significativamente los implantes médicos. Sin embargo, los átomos de oro electroconductores por lo general apenas se unen a las siliconas. Los investigadores de la Universidad de Basilea ahora han podido modificar las siliconas de cadena corta de tal manera que crean fuertes enlaces con los átomos de oro.Los resultados han sido publicados en la revista Materiales electrónicos avanzados .
Los electrodos ultrafinos y conformes son esenciales para las piezas electrónicas flexibles. Cuando se trata de implantes médicos, el desafío radica en la selección de los materiales, que deben ser biocompatibles. Las siliconas fueron particularmente prometedoras para su aplicación en el cuerpo humano porqueSe asemeja al tejido humano circundante en elasticidad y elasticidad. El oro también presenta una excelente conductividad eléctrica, pero solo se une débilmente a la silicona, lo que resulta en estructuras inestables.
pegamento conductor molecular
Un equipo de investigación interdisciplinario del Centro de Ciencias de Biomateriales y el Departamento de Química de la Universidad de Basilea ha desarrollado un procedimiento que permite unir átomos de oro individuales a los extremos de las cadenas de polímeros. Este procedimiento permite formar dos grupos estables y homogéneos.películas de oro dimensionales sobre membranas de silicona. Por lo tanto, por primera vez, se pueden construir capas conductoras ultrafinas sobre caucho de silicona.
El enfoque novedoso: en primer lugar, la evaporación térmica de moléculas orgánicas y átomos de oro en condiciones de alto vacío permite la preparación de capas ultrafinas. En segundo lugar, su formación de islas individuales a una película confluente se puede controlar con precisión atómica mediante elipsometríaUsando máscaras, las estructuras de sándwich fabricadas pueden convertir la energía eléctrica en trabajo mecánico similar a los músculos humanos.
caucho de silicona energizado
Estos músculos artificiales dieléctricos podrían servir simultáneamente como sensores de presión y pueden, en el futuro, incluso usarse para recolectar energía eléctrica del movimiento del cuerpo. Para este propósito, las membranas de silicona se intercalan entre electrodos. La silicona relativamente blanda se deforma de acuerdo convoltaje aplicado.
Hasta ahora, las membranas de silicona tenían varios micrómetros de grosor y requerían altos voltajes para alcanzar la tensión deseada. Estas nuevas membranas de silicona finas en nanómetros con electrodos de oro ultrafinos permiten la operación a través de baterías convencionales. Para llevar dicho producto al mercado,los costos de producción tendrían que reducirse drásticamente. Sin embargo, el Dr. Tino Töpper, primer autor del estudio, es optimista: "El control experimental perfecto durante el proceso de fabricación de las estructuras sándwich delgadas nanométricas es una base sólida para el largo plazoestabilidad: un requisito previo clave para aplicaciones médicas "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Basilea . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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