Группу ученых, разработавших новый материал, возглавляет Такао
Сомейа (Takao Someya) из Школы Инженеров Токийского Университета
(University of Tokyo, School of Engineering). Новый материал,
продемонстрированный группой, точно такой же элластичный и гибкий, как
обычная резина, но имеет электропроводность, превышающую в 570 раз
электропроводность резины с наполнением углеродными частицами. По
мнению ученых Токийского Университета этот материал- первый в мире,
позволяющий решить важную проблему одновременной элластичности и
электропроводности.
Исследователь из Токийского Университета демонстрирует лист эластичного материала, проводящего электричество.
Сам по себе новый материал может быть растянут в 2,3 раза от
исходных размеров, при этом проводимость уменьшается только на 50%. При
растяжении на 38% потерь в электропроводности не отмечено, что уже
является большим достижением – известно, что металлическая проволока
рвется при увеличении растягивающей нагрузки всего на 1—2% от
допустимой.
Технология изготовления нового материала включает в себя
перемешивание углеродных нанотрубок или молекул углерода трубчатой
формы с ионной жидкостью (жидкость, содержащая только ионы; в настоящее
время под термином «ионные жидкости» чаще всего подразумевают соли,
температура плавления которых относительно низка, например, ниже
100 градусов Цельсия) и добавление полученной смеси в резину.
Углеродные нанотрубки длиной порядка миллиметра в смеси с ионной
жидкостью могут быть равномерно распределены в массе резины, что
способствует одновременно и высокой проводимости и сохраняет первичную
элластичность основы.
Разработчики отмечают множество важных возможных применений новой
электропроводной резины. Материал может быть использован для
изготовления элластичных интегральных микросхем, подложка из него может
быть растянута в 1,7 раза и наложена на криволинейные поверхности без
механических повреждений и потери проводимости.
Одним из перспективных применений такого материала называют
искусственную кожу для роботов. По мере развития робототехники и
внедрении роботов в повседневную жизнь, актуальной задачей становится
снабжение их сенсорами на всех участках поверхности, т.е. подобно
человеческому телу. Представим себе, что домашний робот натыкается на
ребенка; роботы должны «чувствовать» источники тепла и изменение
давления для того чтобы сосуществование с людьми не было опасным.
Одним из интересных приложений материала может быть покрытие
рулевого колеса автомобиля — по изменению электропроводности может
проводиться анализ потовыделения, температуры тела и другой информации
о водителе и по этим данным определяться степень его «соответствия»
процессу вождения. Такая система может быть полностью интегрирована в
обычную структуру управления автомобилем.
Объекты, находящиеся в контакте с человеческим телом, совсем не
всегда имеют ровные и плоские поверхности. Еще одним, бытовым,
применением новой резины могут стать поверхности медицинских матрацев,
предназначенных для людей, прикованных к постели. Такие чувствительные
поверхности, реагируя на давление и влажность определенных участков
тела больного, дадут сигнал на изменение положения кровати, с тем,
чтобы изменить положение тела больного и избежать возможных пролежней.
Ну, и уж совсем фантастическим выглядят предположения авторов
изобретения о том, что материал может быть использован для изготовления
растягивающихся киноэкранов и экранов телевизоров, которые могут
изменять размер и форму в зависимости от желаний аудитории
Разработчики считают, что основными применениями новой проводящей
резины все-таки будет электроника. Группа надеется, что практическое
применение элластичного проводника начнется уже через несколько лет.
Дополнительная информация может быть получена на сайте лаборатории Такао Сомейа Токийского Университета: http://www.ntech.t.u-tokyo.ac.jp/index.en.htm
Источник: http://www.nanonewsnet.ru/news/2008/yaponskie-inzhenery-ispytali-elektroprovodyashchuyu-rezinu |