Ученые из Северо-западного университета разработали уникальный мягкий материал, который способен хранить и отдавать энергию для питания электронных устройств.
Легкий и энергоэффективный материал позволит создать «умные» ткани, которые станут прорывом в сфере микроэлектроники.
Ключевые возможности нового мягкого материала
Высокая энергоэффективность и биосовместимость. Материал разработан с учетом возможности интеграции с человеческим телом, благодаря чему его можно использовать в медицинских имплантатах, в частности для поддержки работы сердца или мозга.
Интеграция с текстильными изделиями. Благодаря своей мягкости и гибкости, материал можно вплетать в ткани для создания одежды с дополнительными функциями, например, с возможностью обогрева или охлаждения тела. Одежда с использованием таких материалов сможет следить за состоянием здоровья и выявлять физиологические показатели.
Замена классических батарей в мобильных устройствах. Новые материалы можно использовать в микроскопических чипах, которые потребляют мало энергии. Это позволит избежать использования жестких и громоздких батарей в современных мобильных гаджетах.
Секрет материала - пептидные амфифилы
Основой нового материала являются пептидные амфифилы - молекулы, способные самособираться в водной среде, создавая стабильные электрические структуры. Это не только способствует стабильности материала, но и обеспечивает его уникальные электрические свойства.
В материале сохраняется пептидный сегмент с аминокислотами, который обеспечивает необходимые электрохимические реакции. В водной среде этот сегмент образует устойчивые структуры, необходимые для передачи электрических сигналов.
Материал может генерировать электрический заряд при механическом воздействии, например, при надавливании. Это открывает перспективы для использования в медицинских приборах, где имплантаты могли бы активироваться без внешнего питания.
Научный руководитель исследования, Самуэль Стапп, отметил, что данная технология может открыть новые горизонты в материаловедении и электронике. По его словам, внедрение новых мягких материалов позволит создать устройства, которые будут естественно взаимодействовать с человеческим организмом, способствуя развитию экологически чистых, легких и энергоэффективных технологий.