به نقل از «آنا»

گامی بلند در توسعه الکترونیک انعطاف‌پذیر با هیدروژل‌های خودترمیم شونده

تاریخ انتشار: ۲۳ فروردین ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۷۵۱۳۷۰۳

به گزارش خبرنگار گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا، در سال های اخیر الکترونیک انعطاف پذیر که می تواند عملکرد خود را در شرایط مختلف مانند خم شدن،تا شدن یا کشش حفظ کند، پیشرفت های چشمگیری داشته است. این وسایل الکترونیکی به طیف گسترده ای از کاربردها، از جمله حسگرهای انعطاف پذیر برای نظارت بر تغییرات فیزیکی و شیمیایی، دستگاه های برداشت انرژی برای تبدیل انرژی مکانیکی یا حرارتی به انرژی الکتریکی، دستگاه های ذخیره انرژی انعطاف پذیر مانند باتری ها و ابرخازن ها، ترانزیستورهای انعطاف پذیرو صفحه نمایش های انعطاف پذیردر گوشی های هوشمند و دستگاه های پوشیدنی گسترش یافته اند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

اخیرا هیدروژل ها به عنوان یک نامزد امیدوارکننده برای توسعه بیوالکترونیک ظاهر شده اند، که بافت های بیولوژیکی زنده را با سیستم های الکترونیکی مصنوعی پیوند می دهد. این هیدروژل ها خواص مکانیکی، شیمیایی و نوری بافت های بیولوژیکی را تقلید می کنند از این رو برای استفاده در دستگاه های الکترونیکی انعطاف پذیر ایده آل می کند.

هیدروژل‌ها نرم، خم‌شونده، قابل کشش هستند و به دلیل تطبیق‌پذیری در مهندسی مکانیک و زیست عملکردی، دارای خواص خود ترمیمی هستند. در نتیجه، قطعات الکترونیکی انعطاف‌پذیر مبتنی بر هیدروژل نسبت به اجزای الکترونیکی سنتی که اغلب سفت، خشک یا ناسازگار با بافت‌های انسانی هستند، بهتر می‌توانند با بافت‌ها و ارگانیسم‌های بیولوژیکی مطابقت داشته باشند و با آن‌ها تعامل داشته باشند.

در این زمینه، آخرین روش‌ها برای سنتز هیدروژل‌های کاربردی و کاربردهای آن‌ها در زمینه‌های مختلف در Advanced Materials ("الکترونیک انعطاف‌پذیر مبتنی بر هیدروژل") بررسی شده‌اند که رابطه بین خواص هیدروژل و عملکرد دستگاه را برجسته می‌کند. این درک می تواند راه را برای توسعه بیشتر الکترونیک انعطاف پذیر با استفاده از هیدروژل های سازگار با محیط زیست هموار کند.

این مطالعه یک نمای کلی از هیدروژل‌ها، رویکردهای تقویت عملکرد هیدروژن و کاربردهای الکترونیک انعطاف‌پذیر مبتنی بر هیدروژل مانند حسگرها، دستگاه‌های جمع‌آوری و ذخیره انرژی، محرک‌ها، ترانزیستورها، محافظ الکترومغناطیسی، صفحه‌نمایش‌های لمسی و دستگاه‌هایی برای انتشار کنترل‌شده دارو ارائه می‌دهد.
تحقیقات اخیر درحوزه  الکترونیک انعطاف پذیر مبتنی بر هیدروژل در درجه اول بر غلبه بر محدودیت های ذاتی آنها متمرکز شده است. یکی از محدودیت های اصلی رسانایی ضعیف آنهاست که چاپ مستقیم مدارها روی هیدروژل ها را چالش برانگیز می کند. برای پرداختن به این موضوع، محققان رویکردهای مختلفی مانند ترکیب پرکننده ها یا مواد ناخالص رسانا، انتخاب هیدروژل های ساخته شده از پلیمرهای رسانا، و معرفی یک استراتژی شبکه دوگانه که عناصر رسانا و غیر رسانا را در ساختار هیدروژل ترکیب می کند، بررسی کرده اند.
چالش دیگر ضعف مکانیکی هیدروژل ها است که می تواند دوام و عملکرد آنها را در الکترونیک انعطاف پذیر محدود کند. برای بهبود خواص مکانیکی، محققان با افزودن پرکننده‌ها یا ناخالصی‌ها برای افزایش استحکام هیدروژل، استفاده از پلتفرم‌های اتلاف انرژی برای توزیع مؤثرتر استرس، استفاده از مواد ناهمسانگردی که خواص متفاوتی را در جهات مختلف از خود نشان می‌دهند، و استفاده از سیستم‌های ترکیبی که چندین ماده را ترکیب می‌کنند، آزمایش کرده‌اند.
قابلیت خوددرمانی یک پارامتر حیاتی برای پوست های الکترونیکی است که می تواند حس لامسه را تقلید کند و علائم حیاتی را زیر نظر بگیرد. روش‌های مختلفی برای تحقق خودترمیمی در هیدروژل‌ها مورد بررسی قرار گرفته‌اند که می‌توان آنها را در دو رویکرد عمده دسته‌بندی کرد: آن‌هایی که مبتنی بر پیوندهای کووالانسی پویا هستند که می‌توانند به‌طور برگشت‌پذیر تشکیل شوند و بشکنند، و آن‌هایی که مبتنی بر پیوندهای غیرکووالانسی هستند، مانند پیوند هیدروژنی یا برهمکنش‌های یونی.

با وجود پیشرفت قابل توجه در توسعه الکترونیک انعطاف پذیر مبتنی بر هیدروژل، چالش های متعددی باقی مانده است.برای مقابله با این چالش‌ها، محققان از همگرایی نوآوری‌های مختلف فناوری مانند کشف مواد جدید، ویژگی‌ها و عملکردهای جدید مواد معمولی، پیشرفت‌ها در پردازش مواد مانند تولید مواد افزودنی و بهبود در ارتباطات بی‌سیم مانند فناوری‌های پیشرفته بلوتوث یا NFC استفاده می‌کنند. این نوآوری ها و هم افزایی ها باعث تسریع توسعه الکترونیک انعطاف پذیر قدرتمند می شود و آنها را به بخشی جدایی ناپذیر از زندگی روزمره ما نزدیک می کند.

انتهای پیام/

منبع: آنا

کلیدواژه: هیدروژل الکترونیک انعطاف پذیر هیدروژل ها بافت ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت ana.press دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «آنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۵۱۳۷۰۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

اجرای عمومی تئاترهای جشنواره رضوی گامی موثر است/ ماجرای عشقی عجیب

به گزارش خبرنگار مهر، نمایش «پر» نوشته مجید کاظم‌زاده‌مژدهی با کارگردانی محمد رسائلی در قالب هفدهمین جشنواره ملی تئاتر رضوی از ۱ تا ۱۰ اردیبهشت سال جاری در تالار مرکزی شهر رشت روی صحنه رفت.

محمد رسائلی درباره موضوع نمایش «پر» و دغدغه خود برای تولید و اجرای این اثر، گفت: این نمایشنامه با مضمون بسیار خاص و مرتبط با فرهنگ رضوی نوشته شده و رویکرد آن مرا به چالش واداشت و لذا دوست داشتم آن را تولید کنم. این نمایش زندگی یک فرد به اصطلاح چاله‌میدانی قبل انقلاب را روایت می‌کند که عاشق زنی می‌شود که کفش‌دار حرم امام رضا (ع) است و داستان جالبی برایش رقم می‌خورد.

وی اظهار امیدواری کرد داستان این اثر در اجرا نیز مخاطب را تحت تاثیر قرار داده باشد.

رسائلی با بیان اینکه تولید اثر برای جشنواره‌های موضوعی یا غیر آن به لحاظ اجرا دارای چارچوب مشخصی است، تصریح کرد: برای القای روح و جان معنوی تئاترهای با موضوع رضوی به مخاطب، نگاه ما متفاوت می‌شود زیرا تاثیر روانی که من به عنوان هنرمند در وجودم از امام رضا (ع) می‌گیرم با کارهای دیگر متفاوت است. هنرمند عرصه تئاتر باید در درجه اول ارتباط معنوی و ارادت خاصی را که خودش با امام رضا (ع) می‌گیرد به خوبی در لایه‌های مختلف اجرا برای مخاطب نیز به نمایش بگذارد تا ارتباط دوسویه بین مخاطب و تئاتر رضوی شکل بگیرد و مضمون مورد نظر به مخاطب القا شود.

کارگردان نمایش «پر» درباره حضور در جشنواره رضوی یادآور شد: این جشنواره برای من جایگاه مستحکمی دارد که به آن ارادت دارم و حالم را تا حد بسیار زیادی خوب می‌کند، لذا شرکت در آن برایم جایگاه بالایی داشت.

وی درباره حذف بخش رقابتی جشنواره تئاتر رضوی و گرایش به اجرای عمومی نمایش‌ها در شهرهای خود، تاکید کرد: این اقدام گامی موثر و حرکتی قابل پذیرش است و این مهم مولفه موثری در موفقیت اهداف جشنواره برای نشر فرهنگ رضوی است.

رسائلی در پایان با بیان اینکه وجود بخش رقابتی از جهتی سبب تبادل نظر و انتقال تجربه بین گروه‌های نمایشی می‌شود، گفت: با این وجود تحقق حمایت اجراهای عمومی برای هر نمایش در شهر خود با توجه به شرایط اقتصادی موجود بسیار بهتر است و از این منظر این اقدام پسندیده و قابل ستایشی است که از سوی دبیرخانه جشنواره مطرح شده است.

کد خبر 6095119 فریبرز دارایی