Tento flexibilní materiál může vyvolat revoluci v elektronice
Hudbou budoucnosti jsou extrémně tenké a ohebné telefony, shodují se světoví výrobci mobilních zařízení. Flexibilita je branou k masovému rozšíření robotických protéz, přidávají se lékaři. Až dosud byly ohebná elektronika a flexibilní zařízení pouhou vizí, zbožným přáním vědců a vývojářů. S novým extrémně flexibilním vodičem však roste naděje, že se tato vize již brzy naplní.
Roztažnost a vodivost jsou vlastnosti, které je tradičně těžké zkombinovat. Materiály, které se vyznačují dobrou vodivostí, nejsou elastické, a naopak materiály, které jsou elastické, nelze využít coby spolehlivé vodiče. Při ohýbání či jiné deformaci tuhých vodivých materiálů totiž dochází k oslabení jejich vodivosti vlivem zvětšování vzdálenosti mezi jednotlivými atomy.
"Tato vlastnost je z pohledu výroby flexibilních elektronických zařízení obrovskou slabinou všech dosud známých vodičů," říká profesor strojírenství na University of Michigan Nicholas Kotov, jenž nedávno přišel s převratným objevem. Tvrdí, že se jeho výzkumnému týmu podařilo vyvinout zcela nový materiál, který je díky kombinaci polyuretanu s nanočásticemi zlata extrémně flexibilní i vysoce vodivý. "Vodivost materiálu zůstává dostatečná i při jeho roztažení až na pětinásobnou délku," přibližuje podrobnosti Yoonseob Kim, jeden z členů výzkumného týmu.
Vědci zjistili, že díky kombinaci nanočástic zlata s polyuretanem nedochází při roztahování materiálu k rozpadu vazeb nanočástic, nýbrž pouze k jejich tvarové transformaci. Při opětovném smrštění materiálu navíc dojde zcela přirozeně k návratu vazeb nanočástic zlata do původní podoby, díky čemuž je vodivost materiálu v nezměněné míře zachována i poté.
Zázrak pro zdravotnictví, dar pro výrobce elektroniky
"Jedinečnost objevu spočívá ve speciálně vyvinutých nanočásticích zlata, které mají extrémně tenký obal. To je velmi důležité, jelikož je to právě tloušťka obalu, jež ovlivňuje schopnost elektronů přesunovat se mezi jednotlivými nanočásticemi," vysvětluje Kotov. "Tenký obal nanočástic zjednodušeně řečeno umožňuje, aby mezi nimi elektrony snadno přeskakovaly, a tím zajistily spolehlivou vodivost materiálu jako celku i při jeho roztažení."
Pokud se vše, co americký výzkumný tým tvrdí, během testování potvrdí, jsou možnosti využití tohoto flexibilního vodiče obrovské. Kotov se v největší míře zajímá o příležitosti, které by vodič poskytl lékařům. Jeho masovou produkcí by se podle něj otevřela cesta k vývoji srdečních a mozkových implantátů nové generace. Stejně tak by podle něj poskytoval jedinečné příležitosti v oblasti výroby robotických protéz nebo operačních přístrojů. Kromě zdravotnictví se ale široké využití vodiče nabízí i v čistě komerčním sektoru spotřební elektroniky, například v oblasti mobilních telefonů a tabletů.
Zdroj: Business Insider
Aktuality
