Självmonterande smarta sensorer kan förbättra nästa generations bärbar teknik med hög ledningsförmåga.

StockholmForskare vid Penn State har utvecklat ett nytt material för bärbar teknik, mjuka robotar och medicinska enheter. Materialet är mjukt, töjbart och kan självmontera sig. Det är skapat för att likna vävnader och organ.

Viktiga egenskaper:

• Mycket ledande
• Mjuk och töjbar
• Självmonterande utan ytterligare aktivering
• Kan 3D-skrivas ut

Det nya materialet består av flytande metall, en ledande polymer kallad PEDOT:PSS, samt en sorts polyuretan som drar åt sig vatten. När det skrivs ut och värms upp, bildar de flytande metallpartiklarna på botten ett ledande mönster som överför elektricitet. Partiklarna på det övre lagret blir till ett isolerande skikt för att hindra signalerna från att läcka ut.

Tao Zhou, biträdande professor i ingenjörsvetenskap och mekanik vid Penn State, pekade på problemen med tidigare metoder. Tidigare sätt som använde ledare baserade på flytande metall krävde extrasteg som att sträcka ut dem eller använda laser för att aktivera dem. Dessa extrasteg ledde ofta till att enheterna misslyckades och gjorde processen mer komplicerad.

Den nya metoden som utvecklats av teamet på Penn State tar bort onödiga steg. Materialet har redan hög ledningsförmåga. Denna förbättring gör bära teknik mer pålitlig och enklare att tillverka.

Läs också:

Idag · 07:58

Taligenkänning anpassar sig till Parkinson-tal med lärande

Det ledande lagret är avgörande för att samla in data korrekt. Det används till att exempelvis registrera muskelrörelser och mäta belastning på kroppen. Det isolerade lagret förhindrar signaler från att läcka ut, vilket säkerställer att informationen är noggrann.

Forskningsresultaten publicerades i Advanced Materials. Studien genomfördes också av doktoranderna Salahuddin Ahmed, Marzia Momin, Jiashu Ren och Hyunjin Lee. Arbetet stöddes av det gemensamma finansieringsprogrammet mellan National Taipei University of Technology och Penn State.

Zhou påpekade att materialet kan skrivas ut i 3D, vilket underlättar tillverkningen av skräddarsydda enheter för olika ändamål. Teamet fokuserar huvudsakligen på teknik som kan stödja personer med funktionshinder.

Det nya materialet löser många problem som fanns med äldre metoder. Det leder elektricitet effektivt och fungerar pålitligt utan behov av extra steg. Denna upptäckt kan förbättra bärbar teknik och medicinska enheter. Teamet vid Penn State undersöker fortfarande vilka fler möjligheter det kan erbjuda.