В стремлении сделать электронные устройства более экологичными, исследователи создали электронную оболочку, которая может быть полностью переработана. Е-skin может также исцелить себя, если она разорвана.
Устройство, описанное сегодня в журнале Science Advances, представляет собой в основном тонкую пленку, оборудованную датчиками, которые могут измерять давление, температуру, влажность и поток воздуха. Пленка изготовлена из трех доступных в продаже соединений, смешанных в матрице и покрытых серебряными наночастицами: когда электронная кожа разрезается на две части, добавление трех соединений к «ране» позволяет e-коже заживать путем воссоздания химического вещества между двумя сторонами. Таким образом, матрица восстанавливается, а e-skin - как новая. Если e-skin нарушается без ремонта, ее можно просто впитать в раствор, который «разжигает» ее, чтобы материалы можно было повторно использовать для создания новой электронной кожи. Однажды эту электронную кожу можно будет использовать в протезировании, роботах или умных тканях.
Во многих лабораториях по всему миру развиваются e-skin. Одна, созданная в Европе, позволяет пользователям манипулировать виртуальными объектами, не касаясь их, используя магниты. Другая, разработанная в Японии, может превратить умную рубашку в контроллер движения видеоигр. Эта последняя e-skin является особенной, потому что она перерабатывается. Все эти платы, транзисторы и жесткие диски могут содержать токсичные химические вещества, которые необходимо утилизировать надлежащим образом.
«Этот конкретный прибор ... не будет производить никаких отходов», - говорит соавтор исследования Янлианг Сяо, доцент механического машиностроения в Университете Колорадо Боулдер. «Мы хотим сделать электронику экологически чистой».
Поэтому, если e-skin сильно повреждена или вы просто с ней не справились, ее можно перерабатывать с использованием «рециркуляционного раствора». Этот раствор растворяет матрицу в небольших молекулах, позволяя наночастице серебра опускаться на дно. Затем все материалы могут быть повторно использованы для создания еще одного патча функционирующей электронной кожи. Вся переработка занимает около 30 минут при 60 градусов Цельсия или 10 часов при комнатной температуре. По словам Сяо, исцеление происходит еще быстрее: в течение получаса при комнатной температуре или в течение нескольких минут при 60 градусов Цельсия.
Э-кожа не идеальна. Она мягкая, но не такая эластичная, как человеческая кожа. Сяо говорит, что он и его коллеги также работают над тем, чтобы сделать устройство более масштабируемым, чтобы было легче производить и внедрять в протезы или роботы.
«Мы каждый день сталкиваемся с проблемами загрязнения, - говорит он. «Важно сохранить окружающую среду и убедиться, что природа может быть очень безопасной для нас самих и для наших детей».
