پیشرفت الکترونیک پایدار: پرینت سه بعدی حسگرها و نمایشگرهای زیست تخریب پذیر

محققان در آزمایشگاه مواد سلولز و چوب Empa در دوبندورف سوئیس با توسعه یک ماده قابل توجه که دارای قابلیت چاپ سه بعدی، تجزیه پذیری زیستی، تغییر رنگ و رسانای الکتریسیته است، به موفقیت بزرگی دست یافته اند. این تیم با ترکیب سلولز و نانولوله‌های کربنی، فرصت‌های جدیدی را برای حسگرها و نمایشگرهای پایدار باز کرده است.

دانشمندان آزمایش خود را با هیدروکسی پروپیل سلولز (HPC) آغاز کردند، ماده ای که معمولاً در داروها و اقلام غذایی مورد استفاده قرار می گیرد و در صورت مخلوط شدن با آب، کریستال های مایع را تشکیل می دهد. این کریستال‌های مایع دارای رنگ‌آمیزی ساختاری هستند، پدیده‌ای که در طبیعت با نمونه‌هایی مانند پر طاووس و بال‌های پروانه مشاهده می‌شود. برای کنترل تغییر رنگ، محققان نانولوله‌های کربنی را به مخلوط HPC-آب معرفی کردند که هدایت الکتریکی و تنظیم رنگ کریستال‌های مایع را از طریق اعمال ولتاژ ممکن می‌سازد.

برای اطمینان از سازگاری این ماده با فناوری چاپ سه بعدی و در عین حال حفظ رنگ ساختاری و رسانایی الکتریکی آن، محققان نانوالیاف سلولزی را در این مخلوط قرار دادند. این پیشرفت راه را برای ایجاد وسایل الکترونیکی زیست تخریب پذیر، از جمله سنسورهای کرنش که رنگ خود را در پاسخ به تغییر شکل مکانیکی و نمایشگرهای هفت بخش اصلی تغییر می دهند، هموار کرده است.

Xavier Aeby، یکی از نویسندگان این مطالعه، در مورد کاربردهای بالقوه این جوهر مبتنی بر سلولز ابراز اشتیاق کرد و استفاده از آن را در کنترل کیفیت مواد غذایی و تشخیص های زیست پزشکی پیش بینی کرد. این تیم با توجه به شیفتگی آنها به تولید رنگ‌های ساختاری و واکنش آن به شرایط محیطی و مواد افزودنی مختلف، قصد دارد بیشتر در این خط تحقیقاتی تحقیق کند.

توسعه مواد پایدار و قابل پرینت سه بعدی، نویدهای زیادی برای الکترونیک زیست تخریب پذیر و قلمرو در حال گسترش اینترنت اشیا دارد. با ادامه کاوش، محققان Empa در تلاش برای کشف پدیده‌های فریبنده جدید و کشف کاربردهای بالقوه اضافی برای این فناوری پیشگامانه هستند.

بیایید و نظرات خود را در فیس بوک به ما بگویید، توییترو صفحات لینکدین، و فراموش نکنید که در خبرنامه هفتگی تولید مواد افزودنی ما ثبت نام کنید تا آخرین داستان ها را مستقیماً در صندوق ورودی خود دریافت کنید.