محققان دانشگاه استنفورد نوعی ژل هادی برق ساخته اند که احساس و رفتاری مانند بافت های زیستی دارد اما مانند یک فلز یا نیمه هادی، برق را هدایت می کند.
به گزارش خبرگزاری مهر، این ژل را می توان پیش از تبدیل به ژل، به صورت مایع چاپ و یا اسپری کرد.
محققان می گویند این ترکیب از ویژگی ها، موجب شده بتوان از این ژل برای ساخت حسگرهای زیستی و وسایل ذخیره انرژی استفاده کرد.
"ژنان بائو"استادیار مهندسی شیمی دانشگاه استنفورد و "یی کویی" استادیار مهندسی وعلوم موفق به ساخت این ژل شده اند. آنها زنجیره های بلندی از ترکیب آلی آنیلین را با استفاده از اسید فیتیک به هم متصل کردند اسید فیتیک ماده اصلی
ذخیره فسفر در بسیار از بافت های گیاهی است.
توانایی این اسید برای اتصال 6 زنجیره پلیمری به طور همزمان امکان شکل گیری یک شبکه را فراهم می آورد.
بر خلاف پلیمرهای هادی و رسانای تجاری شده موجود که یک نوار متحد الشکل بدون هیچ نانوساختاری را شکل می دهند، این ژل شبکه مانند جدید، ساختار پیچیده و اسفنجی تولید می کند.
منافذ ریز بسیار زیادی بر روی سطح این ژل قرار دارند که امکان ذخیره سازی شارژ، سرعت واکنش الکتریکی و توانایی برای حس کردن مواد شیمیایی را افزایش می دهند.
به خاطر آنکه این ماده تا گام آخر ساخت خود، حالت جامد به خود نمی گیرد، می توان به راحتی آن را تغییر داد.
از سوی دیگر محققان می توانند با چاپ یا اسپری این ماده به شکل مایع پیش از تبدیل شدن آن به ژل، الکترودهایی را با الگوهای پیچیده با قیمت ارزان بسازند.
برخلاف اغلب هیدروژل ها که با میزان زیادی از مولکول های عایق به یکدیگر متصل می شود که توانایی کلی ماده را برای هدایت جریان برق کاهش می دهد، این هیدروژل جدید بسیار رسانا است چرا که اسید فیتیکیک "مولکول کوچک آلاینده " است که وقتی به زنجیره های پلیمری متصل می شود، شارژ را به آنها منتقل می کند.
کویی می گوید: هدایت و رسانایی این ژل درنوع خود بی نظیر است. این ژل ظرفیت بسیار بالایی برای حفظ شارژ و توانایی برای واکنش سریع را دارد.
محققان می گویند: از ترکیب این قابلیت های الکتریکی با شباهت این ماده به بافت های زیستی و ناحیه سطحی بزرگ، می توان برای ساخت وسایل ارتباطی بسیار مناسبی بین سخت افزارهای زیستی و فناورانه استفاده کرد.
از چنین ابزاری می توان در مطالعات پزشکی و حسگرهای آزمایشگاهی و همچنین سلول های سوخت زیستی و خازنهای پرانرژی نیز بهره مند شد.
به گفته بائو شاید مهمترین نکته این باشد که این ژل تولید ساده و ارزانی دارد. تمامی واحدهای سازنده آن در دسترس هستند.
محققان نتایج مطالعات خود ار در نشریه مجموعه مقالات فرهنگستان ملی علوم آمریکا منتشر کرده اند.
|
امتیاز مطلب : 6
|
تعداد امتیازدهندگان : 2
|
مجموع امتیاز : 2
عضو شوید
عضویت سریع
آمار مطالب
آمار بازدید
