Хімічний сенсор навчили «заліковувати» свої рани

Вчені їхнього Технологічного університету в Хайфі розробили гнучкий сенсор, який здатний «заліковувати» на собі пошкодження, імітуючи самозаглядаючі властивості людської шкіри. Спеціальний матеріал дозволяє зарощувати подряпини або порізи без втрати функціональності приладу. Роботу опубліковано в журналі.

Пристрій є еластичним хемірезистором, який змінює опір при зміні хімічного оточення. Він складається з самозарахуваної підкладки зі спеціального полімеру, високопровідних електродів і модифікованих наночастинок золота.

Подряпини зарощуються наступним чином. У місці порізу полімер починає активно поглинати вологу і розбухає, через що краї подряпини знову стикаються. Після зіткнення молекули полімеру починають дифундирувати з однієї частини в іншу і загоюються, таким чином, поріз. Частинки золота необхідні, щоб пошкодження, що з'являються, не порушували електричну провідність. Загоєння подряпини проходить досить швидко - менше, ніж за добу, і не порушує здатність сенсора розпізнавати летючі органічні сполуки. Сенсор може витримувати кілька циклів розрізання і загоєння, залишаючись чутливим.

Самозалічуючі полімери і пристрої на їх основі досліджуються вже протягом декількох років, проте єдиної концепції їх створення поки не з'явилося. Одні матеріали базуються на включенні до свого складу капсул із запасом мономерів, інші фокусуються використанні спеціальних мономерів. Раніше інженери вже створювали і самовідновлювані електричні ланцюги, проте при цьому використовувався інший тип «лікування» - капсули з рідким металом.

Завдяки своїм властивостям сенсори можуть бути корисні в робототехніці, електроніці та медицині. Якщо застосувати їх для розробки електронної шкіри, її можна ще наблизити за властивостями до людської. Один з недавніх успіхів у цій галузі - робота південнокорейських вчених, які змогли створити штучну шкіру, здатну вловлювати навіть звук.