Паутина с покрытием из нанотрубок почувствует ваш пульс
Паутина с покрытием из углеродных нанотрубок среагирует на мельчайший сбой в работе вашего сердца. Проведя несколько простых экспериментов, исследователи создали жёсткий, гибкий и электропроводящий гибридный материал. Из него получатся отличные гибкие датчики. Паутина славится своей прочностью и гибкостью, но не способна проводить электричество. Ученые давно пытались включить в паутину частички металлов, но те гибриды ухудшали способность паутины растягиваться.
Для создания одновременно проводящей и гибкой паутины, Иден Стивен (Eden Steven) из Университета штата Флорида в Таллахасси собрал паутину у пауков-золотопрядов (род Nephila). Он поляризовал порошок из углеродных нанотрубок, в результате чего трубки прилипают к шёлку, заряженному природным электричесвом. Затем исследователь добавил несколько капель воды и сдавил вещество двумя листами тефлона.
Покрытие и сжатие
Когда материал высох, паутина оказалась покрыта тонким слоем нанотрубок. Новый композит в три раза прочнее, чем природное вещество. Так как паутина растягивается и сжимается при перепадах влажности, новым гибридом можно легко управлять и создавать стабильный электрический контакт для проводки.
«Мы просто наматываем волокна с покрытием по контактной поверхности и, регулируя влажность, мы можем сделать так, что материал сожмётся. Провод схватывается с контактной поверхностью без проводящей пасты или спайки».
Материал из паутины и углерода оказался настолько чувствительным, что может уловить даже сердечный пульс. Декодеры последовательности пульса, имеющиеся в продаже, часто изготавливаются из твёрдых материалов. В отличие от них, паутинный датчик можно оборачивать вокруг предметов неправильной формы, таких как запястья или пальцы, без потери чувствительности.
Удивительная простота
«Материал открывают новые возможности в создании приводов и датчиков абсолютно разнообразных форм», - говорит Кимберли Хамад-Шифферли (Kimberly Hamad-Schifferli), биоинженер из Массачусетского технологического института. Она также добавляет, что есть и другие методы соединения углеродных нанотрубок с биологическими материалами, но они обычно требуют дорогостоящего оборудования и химикатов, и конечный результат невозможно переделать в другую форму.
«Что действительно удивительно это то, что метод включения углеродных нанотрубок невероятно простой, - говорит она. – Это можно сделать в домашних условиях, буквально на кухне».
Однако коммерциализация производства может стать проблемой, так как трудно получать паутину в больших количествах. Однако недавно произошли серьезные сдвиги в технологии синтетической паутины, что может открыть путь для крупномасштабного производства.
По материалам New Scientist.
Анастасия Полянская nauka21vek.ru