新方法推進(jìn)了導(dǎo)電塑料的應(yīng)用進(jìn)展
2016-05-06 來源:中國聚合物網(wǎng)
華盛頓州立大學(xué)物理系助理教授柯林斯和一個(gè)國際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)開發(fā)出可以提高導(dǎo)電塑料的性能的方法,用該方法制得的導(dǎo)電塑料應(yīng)用到傳感器中可植入人體,且靈敏度優(yōu)于過去檢測(cè)和記錄大腦神經(jīng)元信號(hào)的傳感器。
柯林斯說:“因?yàn)檫@個(gè)材料是具備生物可相容性的,因此它可以廣泛應(yīng)用于醫(yī)療植入材料和人造組織技術(shù)方面。用這種聚合物或其他類似材料構(gòu)成的電路,可能嵌入傳感器,顯示器,甚至是供能元器件中;也許某天還會(huì)使機(jī)器人在觸覺、視覺甚至運(yùn)作方面都像生物實(shí)體一樣!
優(yōu)化導(dǎo)電塑料
導(dǎo)電塑料,或者聚合物,相對(duì)來說是一種較新的材料。它的前身常見于以有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)為基礎(chǔ)的電視機(jī)和手機(jī)中。與金屬基器件和電路不同,這種聚合物是靈活柔性化的、易于大批量生產(chǎn)和生物可相容性的。
這種導(dǎo)電塑料是以地球中豐富的元素(碳,氮和氧)為原材料制造而成的,并且它還可以使用“油墨打印”的方法制得?铝炙寡芯康倪@種材料還有另外兩個(gè)很重要的特質(zhì):它們可以傳輸電子和離子信號(hào),這種信號(hào)是大腦中神經(jīng)元的傳遞的主要方式。這些特質(zhì)對(duì)于電池中的材料是也至關(guān)重要的。
到目前為止,聚合物基電子材料一直缺乏深入理解,他們的納米結(jié)構(gòu)如何影響性能?如何優(yōu)化性能?因?yàn)樗麄兪怯傻兔芏鹊奶己推渌⒘吭亟M成,而且在納米尺度上很難研究。
柯林斯說:“為了得到可與大腦連接,且足夠靈敏的材料來探測(cè)微弱的神經(jīng)活動(dòng)離子信號(hào),然后將這些信號(hào)轉(zhuǎn)化為可被計(jì)算機(jī)解讀的電信號(hào)。但遺憾的是,幾乎沒有這種無毒商業(yè)材料能夠做到。我們的研究可能是實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電高分子材料在未來設(shè)備的發(fā)展的關(guān)鍵。”
優(yōu)化最佳的材料性能
柯林斯研究物理納米結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電聚合物電氣性能之間的關(guān)系。國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所的研究員研制的一種新穎的共振光散射技術(shù)可以獨(dú)特的檢測(cè)到納米聚合物材料分子的排列。使用這種技術(shù),他可以揭示如何控制和定制分子的排列。在勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室,他的工作是指揮使用先進(jìn)的光源。在法國Ecole Nationale Supe′rieure des Mines生物電子學(xué)的合作者使用一種新的方法分別測(cè)量電子和離子導(dǎo)電性,以確定哪些分子的構(gòu)型表現(xiàn)最好的。
柯林斯說:“基于這些材料的設(shè)備可能引起醫(yī)學(xué)突破類似于肢體復(fù)活的最新報(bào)告(俄亥俄州的Ian Burkhart通過植入新的神經(jīng)元植入物,癱瘓五年的手指再次活動(dòng)。)。我們探測(cè)聚合物納米結(jié)構(gòu)和性能的能力,在一系列新技術(shù)下可以優(yōu)化材料性能!
這種材料也可用于更好的下一代電池儲(chǔ)能技術(shù),也可能應(yīng)用于未來其他方面。
該研究成果已發(fā)表在Nature Communication月版上。文章節(jié)選自《材料!。
本文參考地址:http://phys.org/news/2016-04-plastic-health-energy-technologies.html

柯林斯說:“因?yàn)檫@個(gè)材料是具備生物可相容性的,因此它可以廣泛應(yīng)用于醫(yī)療植入材料和人造組織技術(shù)方面。用這種聚合物或其他類似材料構(gòu)成的電路,可能嵌入傳感器,顯示器,甚至是供能元器件中;也許某天還會(huì)使機(jī)器人在觸覺、視覺甚至運(yùn)作方面都像生物實(shí)體一樣!
優(yōu)化導(dǎo)電塑料
導(dǎo)電塑料,或者聚合物,相對(duì)來說是一種較新的材料。它的前身常見于以有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)為基礎(chǔ)的電視機(jī)和手機(jī)中。與金屬基器件和電路不同,這種聚合物是靈活柔性化的、易于大批量生產(chǎn)和生物可相容性的。
這種導(dǎo)電塑料是以地球中豐富的元素(碳,氮和氧)為原材料制造而成的,并且它還可以使用“油墨打印”的方法制得?铝炙寡芯康倪@種材料還有另外兩個(gè)很重要的特質(zhì):它們可以傳輸電子和離子信號(hào),這種信號(hào)是大腦中神經(jīng)元的傳遞的主要方式。這些特質(zhì)對(duì)于電池中的材料是也至關(guān)重要的。
到目前為止,聚合物基電子材料一直缺乏深入理解,他們的納米結(jié)構(gòu)如何影響性能?如何優(yōu)化性能?因?yàn)樗麄兪怯傻兔芏鹊奶己推渌⒘吭亟M成,而且在納米尺度上很難研究。
柯林斯說:“為了得到可與大腦連接,且足夠靈敏的材料來探測(cè)微弱的神經(jīng)活動(dòng)離子信號(hào),然后將這些信號(hào)轉(zhuǎn)化為可被計(jì)算機(jī)解讀的電信號(hào)。但遺憾的是,幾乎沒有這種無毒商業(yè)材料能夠做到。我們的研究可能是實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電高分子材料在未來設(shè)備的發(fā)展的關(guān)鍵。”
優(yōu)化最佳的材料性能
柯林斯研究物理納米結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電聚合物電氣性能之間的關(guān)系。國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所的研究員研制的一種新穎的共振光散射技術(shù)可以獨(dú)特的檢測(cè)到納米聚合物材料分子的排列。使用這種技術(shù),他可以揭示如何控制和定制分子的排列。在勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室,他的工作是指揮使用先進(jìn)的光源。在法國Ecole Nationale Supe′rieure des Mines生物電子學(xué)的合作者使用一種新的方法分別測(cè)量電子和離子導(dǎo)電性,以確定哪些分子的構(gòu)型表現(xiàn)最好的。
柯林斯說:“基于這些材料的設(shè)備可能引起醫(yī)學(xué)突破類似于肢體復(fù)活的最新報(bào)告(俄亥俄州的Ian Burkhart通過植入新的神經(jīng)元植入物,癱瘓五年的手指再次活動(dòng)。)。我們探測(cè)聚合物納米結(jié)構(gòu)和性能的能力,在一系列新技術(shù)下可以優(yōu)化材料性能!
這種材料也可用于更好的下一代電池儲(chǔ)能技術(shù),也可能應(yīng)用于未來其他方面。
該研究成果已發(fā)表在Nature Communication月版上。文章節(jié)選自《材料!。
本文參考地址:http://phys.org/news/2016-04-plastic-health-energy-technologies.html
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