卡内基梅隆大学展示新型导电水凝胶 可用于软体机器人等领域

通常情况下,如需构建具有高导电性的设备,人们会首选刚性的金属材料。不过卡内基梅隆大学的研究人员们,刚刚介绍了一种可用于软体机器人等领域的新型导电水凝胶。在 Carmel Majidi 教授的带领下,研究人员首先将微米级的银薄片悬浮在聚丙烯酰胺-藻酸盐(polyacrylamide-alginate)水凝胶中。随着材料部分脱水,银薄片就互相连接形成了贯穿整个水凝胶基质的网络。

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(图自:Soft Machines Lab / 动图请戳)

这种网络不仅导电性强,而且能够承受机械变形。即便经历了拉伸、压缩或弯曲,仍能够保持导电性。

作为对比,尽管其他研究团队也曾尝试开发导电性水凝胶,但往往需要在导电性和可变形性之间进行选择。

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手臂上部署的神经肌肉电刺激电极(来自:Soft Machines Lab / 动图请戳)

卡内基梅隆大学研究团队开发的这种新型水凝胶,能够兼顾这两种优秀的特性。如上图所示,他们已将之用于可电刺激神经肌肉的贴片电极。

展望未来,这项技术有望对患有神经肌肉疾病的患者发挥作用,此外研究团队展示了一款能够游泳的机器人黄貂鱼。

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该校机械工程教授 Carmel Majidi 表示:

得益于高导电率和高柔顺性,这种新型复合材料可在生物电子学和其它领域发挥诸多重要的作用。

比如带有信号处理传感器的脑部贴纸、可为电子设备供电的可穿戴式能量产生装置、以及可拉伸的显示屏等。

有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《自然电子》(Nature Electronics)期刊上。

原标题为《An electrically conductive silver–polyacrylamide–alginate hydrogel composite for soft electronics》。

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