В стремлении сделать электронные устройства более экологичными, ученые из США представили новый проект термостойкой электронной оболочки, которая является полностью пригодной для повторного использования. Так называемая «Э-кожа» (электронная кожа, e-skin) способна самостоятельно восстанавливаться при повреждениях и имитирует функциональность натуральной кожи. О технологии рассказали в американском научном журнале Science Advances.
Устройство представляет собой тонкую пленку, оборудованную рядом датчиков для отслеживания показателей давления, температуры, влажности и потока воздуха. Пленка изготовлена из нового типа полимера, известного как полиимин и покрыта серебряными наночастицами — благодаря своей конструкции она проявляет высочайшую механическую прочность, химическую стабильность и электропроводность. Исцеление разрезанной или поврежденной электронной кожи осуществляется посредством адаптированной смеси из трех коммерчески доступных соединений на основе этанола.
«Учитывая, что каждый год в мире образовываются миллионы тонн электронных отходов, утилизируемость нашей электронной кожи – хорошее решение для экономики и экологии. Мы хотим сделать электронику экологически чистой», — сообщил Цзяньлян Сяо (Jianliang Xiao), соавтор исследования и доцент кафедры машиностроения в университете Колорадо в Боулдере.
Э-кожа является особенным решением на фоне аналогов. Ее главная отличительная особенность заключается в утилизации — это важная функция, учитывая количество производимых отходов в мире. Если целостность электронной кожи нарушена без возможности восстановления, в ход вступает «рециркуляционный раствор» — впитываясь в материал он превращает полимеры в олигомеры и мономеры, растворимые в спирте, серебряные наночастицы при этом опускаются на дно раствора. Затем все материалы могут быть повторно использованы для создания новой функционирующей электронной кожи. Процесс переработки занимает около 30 минут при 140 градусах Фаренгейта (60 градусов Цельсия) или 10 часов при обычной комнатной температуре.
Естественно, новое поколение электронной кожи не идеально. Она мягкая, но не настолько эластичная, как человеческая кожа. Создатели проекта планируют улучшать технологию, в частности будут решаться вопросы массового производства и внедрения в электронику. В будущем такая Э-кожа сможет использоваться в основе протезирования, робототехнике и умных тканях.
«Мы каждый день сталкиваемся с проблемами загрязнения. Важно сохранить окружающую среду и убедиться, что природа может быть очень безопасной для нас самих и для наших детей», — также добавил соавтор исследования.
