Главная / Технології / Завдяки графену, шкіра роботів зможе самовідновлюватися

Завдяки графену, шкіра роботів зможе самовідновлюватися

 
 

Графен — лист атомів чистого вуглецю — в даний час вважається найміцнішим матеріалом у світі. Він на диво тонкий — в мільйон разів тонший від паперу. Його товщина настільки мала, що він розглядається як двовимірний матеріал. Незважаючи на свою високу ціну, графен, завдяки своїм унікальним властивостям і різноманітності можливих сфер його застосування, дуже швидко став найбільш перспективним з сучасних наноматеріалів.


В опублікованій науковим виданням Open Physics статті індійськими вченими з Хайдарабада розглядаються екстраординарні властивості самовідновлення графена, які можуть допомогти в створенні гнучких сенсорів, що імітують здатність до самозаживленння людської шкіри. Раніше вже розглядалися перспективи використання графену у виготовленні штучної шкіри для медичного застосування.

Шкіра відома своєю неймовірною здатністю до самовідновлення, але досі відтворення цього феномену з використанням штучних матеріалів уявлялося практично недосяжним. Штучна шкіра сучасних роботів вкрай схильна до розривів і тріщин. Розглянуте дослідження пропонує нове рішення, при якому субнаносенсор на основі графену використовується для того, щоб «загоїти» тріщину в штучній шкірі не тільки в самому початку її утворення, але і тоді, коли вже з’явився розрив. Дана технологія може знайти собі застосування в електроніці наступного покоління.

Провідний автор статті доктор Сваті Гхош Ачария (Swati Ghosh Acharyya) зазначає:

«Ми хотіли вивчити здатності до самовідновлення як неушкодженого, так і пошкодженого одинарного шару графену та їх застосування в субнаносенсорах, [призначених] для затягування тріщин з використанням моделювання молекулярної динаміки. Ми опинилися в стані задокументувати самовідновлення тріщин у графені при кімнатній температурі без впливу яких-небудь зовнішніх стимулів».

Виявилося, що самовідновлення відбувається з причини спонтанної рекомбінації зв’язків. Ця здатність обмежена шириною розриву.

Вчені досліджували одинарний шар графену з початку присутніми численними дефектами — порожнинами та тріщинами в різних місцях листа. Що цікаво, як тільки припиняється дія навантаження, графен починав «лікуватися», і процес самовідновлення тривав незалежно від природи дефектів графенового листа.

Не мала значення також і довжина тріщин. Всі вони «залікувалися», показавши, що критична ширина розриву — 0,3-0,5 нанометра. Цей показник виявився однаковим і для початкового цілого листа графена, і для того, який містив пошкодження.

Симуляція самовідновлення в штучній шкірі може бути використана в безлічі сфер — в тому числі в сенсорах, мобільних девайсах і ультраконденсаторах.

 
 
comments powered by HyperComments