Une peau électronique hydrogel portée sur un poignet humain avec un contrôle continu et un enregistrement des données via un téléphone mobile. L'hydrogel smart skin se compose d'un bloc d'alimentation souple et réutilisable, contrôler, lecture et communication sans fil, et un extensible, lot de transducteurs jetables avec quatre éléments chauffants et capteurs de température. Les hydrogels peuvent transporter des liquides vers et depuis la peau, par exemple, fournir des médicaments solubles dans l'eau ou éliminer la sueur. Crédit :Laboratoire d'électronique douce, Institut de technologie de Linz
(Phys.org)—Une équipe de chercheurs de l'Université Johannes Kepler de Linz a développé un nouveau type de colle qui peut être utilisé pour lier des hydrogels à d'autres objets durs ou mous. Dans leur article publié sur le site en libre accès Avancées scientifiques , le groupe explique leur processus de développement, la structure de la colle, comment ça marche et de quelles manières.
Hydrogels, comme le nom le suggère, sont des matériaux fabriqués principalement à partir d'eau. Ils sont généralement caoutchouteux et sont souvent élastiques. Beaucoup d'entre eux ont été développés pour permettre la création de matériaux qui ressemblent davantage à ceux que l'on trouve chez les créatures vivantes. Certains exemples incluent les lentilles de contact souples, remplacement des os mous dans les vertèbres et même des robots ressemblant à de la gelée. Mais une chose qui a freiné les applications plus avancées est l'incapacité de coller ou de lier des hydrogels avec d'autres objets de manière à permettre la flexion ou l'étirement, ou même pour bien s'attacher à des objets durs. Dans ce nouvel effort, les chercheurs rapportent qu'ils ont développé une colle qui résout ce problème.
Les chercheurs ont commencé par étudier la possibilité d'utiliser de la superglue, l'adhésif domestique commun. Mais ils ont trouvé que ça ne marcherait pas parce que quand ça sèche, cela devient dur, cela signifie que lorsque deux matériaux extensibles sont collés ensemble, la colle se fissure lorsque les deux sont étirés. Cela les a amenés à conclure qu'il fallait un non-solvant, un matériau qui ne se dissoudrait pas dans la colle et l'empêcherait de durcir. Le résultat, les rapports de l'équipe, est une colle à base de cyanoacrylates (les adhérents en superglue) dilués avec un non-solvant. Lorsqu'il est appliqué sur deux surfaces, expliquent les chercheurs, il diffuse dans leurs couches externes et est déclenché pour polymériser par la teneur en eau, comme dans un hydrogel. En d'autres termes, ils disent que la colle s'emmêle avec les chaînes polymères dans un gel, créer un lien très étroit et jusqu'à présent, ça a très bien fonctionné.
L'équipe a testé sa colle sur une variété de produits :coller un hydrogel sur un modèle de vertèbre, par exemple. Ils ont découvert qu'il se lierait également particulièrement bien avec un élastomère. Ils ont utilisé leur colle pour créer un patch de peau électronique sur lequel ils ont pu coller des choses telles qu'un processeur, batterie et capteur de température.
La peau électronique hydrogel. Les hydrogels peuvent transporter des liquides vers et depuis la peau, par exemple, fournir des médicaments solubles dans l'eau ou éliminer la sueur. Crédit :Laboratoire d'électronique douce, Institut de technologie de Linz
Démonstration de flexion, curling, étirement et compression de l'hydrogel avec des capteurs et des actionneurs. Crédit :Laboratoire d'électronique douce, Institut de technologie de Linz
L'e-skin hydrogel est contrôlé et les données sont lues en continu via un téléphone portable, ici monté sur une unité d'étirement sur mesure avec tous les éléments chauffants activés. Crédit :Laboratoire d'électronique douce, Institut de technologie de Linz
Les photos montrent un test de pelage, avec un hydrogel (vert) instantanément résistant lié à un substrat de PMMA (Polymethylmethacrylat). Une doublure sert de support rigide. La fissuration dans l'hydrogel se produit perpendiculairement à la direction de pelage. Crédit :Laboratoire d'électronique douce, Institut de technologie de Linz
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