Эластичные проводники Эластичные проводники
 
Portal demokratizator развлекательно познавательный ресурс
Почему так устроен мир, что у людей, которые умеют жить в своё удовольствие, никогда нет денег, а те, у кого деньги водятся, понятия не имеют, что значит прожигать жизнь?
© Джордж Бернард Шоу
 
  Главная Регистрация Статистика Контакты RSS 2.0
   
 
 
Навигация
 
Топ новостей
 

 

   
Новости науки
  Автор: white, 19-07-2013, 10:17, просмотров: 1539
Внимание! Данный материал, а именно «Эластичные проводники» , предоставлен исключительно для ознакомления! Администрация не несет ответственности за его содержимое. Если Вы являетесь правообладателем какого-либо материала, ссылка (либо ссылки) на который размещена на этом сайте, и не хотели бы чтобы данная информация распространялась пользователями без Вашего на то согласия, то мы будем рады оказать Вам содействие, удалив соответствующие ссылки, для этого необходимо.

Эластичные проводники
Образец материала из наночастиц золота и полиуретана

В Университете штата Мичиган создали эластичные проводники с наночастицами золота. Они способны растянуться в четыре раза в продольном и поперечном направлении. Их можно многократно подвергать механическим нагрузкам без риска обрыва контакта. Применяемые при их изготовлении материалы не боятся воды и демонстрируют высокую биологическую совместимость.

Как бы ни была совершенна современная электроника, её функциональные возможности сильно ограничивают физические свойства компонентов, и в первую очередь проводников. Мобильные, носимые и частично имплантируемые устройства испытывают на себе серьёзные механические нагрузки. Даже в относительно статичных системах всегда есть вибрации и тепловое расширение/сжатие материала, нередко приводящее к нарушению целостности электрической цепи.

Проводникам давно пытались придать хотя бы часть описанных в изобретении свойств. Их составляли из множества изогнутых волокон и скручивали в спираль, чтобы увеличить эластичность хоть на несколько процентов. Исследователи экспериментировали с металлами в жидкой фазе и сетчатыми структурами, но не достигли в этом направлении сколько-нибудь заметных успехов.

Старания многих коллективов не были напрасными. Помимо исключения малоперспективных направлений исследования в области эластичных проводников, удалось создать новые типы микроэлектромеханических систем. Среди них сверхчувствительные датчики давления для электронных весов, охранных систем и искусственной кожи роботов.

Пожалуй, наиболее значимым практическим результатом до недавнего времени оставалась работа группы инженеров из Университета штата Северная Каролина. Их эластичные провода выдерживали растяжение до восьми раз.


В этом исследовании оболочка проводника выполнялась из эластичного полимера с высокими диэлектрическими свойствами. Внутрь заливался сплав индия и галлия. При растяжении эвтектический расплав быстро заполнял полость удлинившегося канала и практически мгновенно перераспределялся вновь при последующем сжатии, сохраняя высокую электрическую проводимость.

Помимо высокой себестоимости, эту разработку характеризовал и другой серьёзный минус. Провода оказались малоустойчивы к повторным нагрузкам, и дорогой металл со временем вытекал через повреждения в оболочке. Попытка ограничить потери с помощью сетчатых вставок внутри канала частично решила проблему, но в результате сильно повышалось сопротивление.

Выход был найден другой группой, решившей отказаться от жидкого металла в пользу наночастиц золота. Они послойно вкраплены в полиуретановую основу методом флокуляции. Высокая электрическая проводимость при растяжении сохраняется за счёт динамической самоорганизации наночастиц.


Проще говоря, при любых изгибах и растяжении они быстро выстраиваются в цепочку, сохраняя целостность. Плотный контакт между частицами при этом не требуется. При таких масштабах расстояний электроны могут туннелировать, перемещаясь от одной наночастицы к другой подобно человеку, перепрыгивающему реку по камням.

Предположения о самоорганизации наночастиц в таких условиях были подтверждены методами электронной микроскопии. Характер влияния степени растяжения на величину электропроводности близок к линейному. При максимальном растяжении сопротивление возрастает примерно в десять раз, но в реальных условиях столь сильные потери обычно будут кратковременными.

Эластичные проводники
Эластичный материал из наночастиц золота и полиуретана

Более важный вопрос заключается в том, как меняется сам характер сопротивления по мере растяжения такого проводника. Помимо омического, связанного с удельным сопротивлением материала, в определённые моменты возрастает доля ёмкостного и индуктивного.

При необходимости из наночастиц золота в полиуретановом слое можно изготовить резистор с переменным сопротивлением. В отличие от варистора, его характеристики будут зависеть не от приложенного напряжения, а от линейных размеров.

Внешне образец такого материала выглядит как лист золотой фольги. Иллюзия исчезает, стоит только потянуть за края. Фольга моментально разорвётся, а эластичный проводник вытянется и затем вновь примет исходные размеры.

Созданный материал представляет исключительную ценность для робототехники, разработки носимых компьютеров, одежды с вплетёнными электронными компонентами и множества имплантируемых устройств, включая водители ритма, бионические протезы глаз и электроды интерфейса «мозг — компьютер».

Внимание!!! Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь, чтобы видеть скрытый текст, добавлять комментарии к новостям и т.д. и т.п., мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.

Разработано лекарство против рака на основе золота Разработано лекарство против рака на основе золота
Одним из самых результативных средств лечения онкологических заболеваний на данный момент является химиотерапия. И при всех своих превосходствах...
Новый наноматериал может стать основой защиты организма человека от космиче ... Новый наноматериал может стать основой защиты организма человека от космиче ...
Человеческий организм определенно не предназначен для существования в космосе. Отсутствие силы тяжести приводит к деградации мускулатуры и...
Золотые наночастицы с острыми гранями - катализатор, позволяющий преобразов ... Золотые наночастицы с острыми гранями - катализатор, позволяющий преобразов ...
Углекислый газ (CO2) является соединением со стабильной молекулой, которая имеет слабую химическую активность. Для того, чтобы сделать...
Ученые создали полимер Ученые создали полимер "терминатора", материал, способный к самовосстанов ...
В настоящее время существующие технологии еще не допускают возможности создания робота-терминатора Т1000 из жидкого металла, но ученые только...
Гарвардские исследователи создали прозрачный, тонкий и гибкий динамик из ис ... Гарвардские исследователи создали прозрачный, тонкий и гибкий динамик из ис ...
Исследовательская группа из Гарвардского университета, работающая над созданием искусственных мускулов, в качестве демонстрации разработанных ею...
Рентген для добычи золота Рентген для добычи золота
Каждый год австралийские горнодобывающие компании теряют сотни миллионов долларов золотом. Это происходит из-за того, что с помощью...
Специалисты Йельского университета создали цветные электронные чернила Специалисты Йельского университета создали цветные электронные чернила
Цветная фотография, которую вы можете видеть выше – это изображение, которое получается, когда полимерные наночастицы в форме крошечных гантелей...
Извержение крошечных нано-вулканов - новый метод введения лекарственных пре ... Извержение крошечных нано-вулканов - новый метод введения лекарственных пре ...
Исследователи из университета штата Северная Каролина (North Carolina State University, NCSU) разработали методы изготовления так называемых...
Ученым впервые удалось снять процесс колебаний наночастиц на видео с частот ... Ученым впервые удалось снять процесс колебаний наночастиц на видео с частот ...
Впервые в истории науки и научных исследований ученым удалось снять процесс колебаний золотых наночастиц на видео, а частота этой съемки, равная...
Экспериментальный аккумулятор для пластичной электроники можно изгибать, ра ... Экспериментальный аккумулятор для пластичной электроники можно изгибать, ра ...
Благодаря работе многих исследовательских групп в направлении разработки гибкой и пластичной электроники сегодня уже появились такие вещи, как...

Назад
 
  Добавление комментария
Ваше имя:*
E-Mail:*
 
Код:
Включите эту картинку для отображения кода безопасности
обновить, если не виден код
Введите код:*
   
Вопрос: Решите пример: 14 + 15 (ответ прописью)
Ответ:*

 
 
 
Авторизация
E-mail:
Пароль:
 
 
 
Последние объявления
24.07.2017
Доска обьявлений (Предложение)

 
Последние комментарии
Автор → тык
в новости → Сказ о портвейне
 
Кто онлайн
 Всего на сайте: 2
 Гостей: 1
 Пользователи: - отсутствуют
 Роботы: crawl Bot

 
Теги
Google, автомобиль, аппарат, беспилотник, более, большой, будет, впервые, готовится, компании, Компания, Космический, который, Марсоход, мир, мире, могут, может, НАСА, Новая, нового, Новый, обнаружили, Первые, первый, позволит, позволяет, помощью, рекорд, робот, самый, свет, Система, создали, Создан, стать, Телескоп, Технология, Ученые, через

Показать все теги
 
Карта сайта
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
 

 

 

 

 
Прокрутить вверх