L'équipe de recherche du chercheur Hyunseon Seo et du chercheur principal Dr Donghee Son de l'Institut de recherche biomédicale de l'Institut coréen des sciences et technologies, le candidat postdoctoral Dr Jiheong Kang et le professeur Zhenan Bao de l'Université de Stanford (génie chimique) ont annoncé un nouveau matériau à haute extensibilité et haute conductivité électrique, avec la capacité de s'auto-guérir même après avoir été soumis à de fortes contraintes mécaniques. Le matériau pourrait avoir une application dans les appareils électroniques portables.

Avant cette étude, Dr Donghee Son, Dr Jiheong Kang, et le professeur Zhenan Bao a développé un matériau polymère hautement élastique, peut s'auto-guérir sans l'aide de stimuli externes même lorsqu'il est exposé à l'eau ou à la sueur, et a une résistance mécanique similaire à celle de la peau humaine, ce qui le rend confortable à porter pendant de longues périodes.

Dans sa plus récente étude, l'équipe de recherche KIST-Stanford a développé le nouveau matériau, qui peut être utilisé comme une interconnexion, car il a les mêmes propriétés que les matériaux portables existants et des niveaux élevés de conductivité électrique et d'extensibilité, caractéristiques qui permettent la transmission stable de l'électricité et des données du corps humain aux appareils électroniques.

L'équipe de KIST-Stanford a dispersé des micro-/nano-particules d'argent dans le matériau polymère hautement extensible et auto-cicatrisant pour obtenir une nouvelle conception pour un matériau nanocomposite avec une élasticité élevée et une conductivité électrique élevée.

Lors des essais, le matériau développé par l'équipe KIST a été utilisé comme interconnexion et attaché au corps humain pour permettre la mesure de signaux biométriques en temps réel. Les signaux ont ensuite été transmis à un bras robotique, qui imite avec succès et avec précision les mouvements d'un bras humain en temps réel.

Contrairement aux matériaux typiques, dont la conductivité électrique (et donc les performances) diminue lorsque la forme des matériaux est modifiée par une contrainte de traction appliquée, le nouveau matériau développé par l'équipe de recherche KIST montre une augmentation spectaculaire de la conductivité sous une contrainte de traction de 3500%. En réalité, la conductivité électrique a augmenté de plus de 60 fois, atteindre le niveau de conductivité le plus élevé jamais enregistré dans le monde. Même si le matériau est endommagé ou complètement coupé, il est capable de s'auto-guérir, une propriété qui attire déjà l'attention du monde universitaire.

L'équipe KIST a étudié des phénomènes qui n'ont pas encore été étudiés dans les matériaux conducteurs existants. Le phénomène présenté dans le nouveau matériau développé par l'équipe est l'"auto-amplification, " qui fait référence à l'auto-amélioration de la conductivité électrique par le réarrangement et l'auto-alignement des micro-/nano-particules d'un matériau lorsque le matériau est étiré. L'équipe a également découvert le mécanisme d'un tel comportement dynamique des micro-/nano-particules en utilisant des analyses SEM et tomodensitométriques (μ-CT).

Seo a dit, "Notre matériel est capable de fonctionner normalement, même après avoir été soumis à des forces externes extrêmes qui causent des dommages physiques, et nous pensons qu'il sera activement utilisé dans le développement et la commercialisation d'appareils électroniques portables de nouvelle génération."

Fils a dit, « Parce que le résultat de cette étude est essentiellement la technologie de base nécessaire au développement de matériaux pouvant être utilisés dans les principaux domaines de la quatrième révolution industrielle, comme le génie médical, ingénierie électrique, et robotique, nous nous attendons à ce qu'il soit applicable à divers domaines."