Учені з Північно-Західного університету створили гнучкі наноматеріали, здатні одночасно зберігати енергію та записувати цифрову інформацію.
Ці нові матеріали, створені на основі полівініліденфториду (ПВДФ), мають біосумісність і п’єзоелектричні властивості, що дозволяє їх використовувати у різних сферах, зокрема у створенні розумного одягу, медичних імплантів і портативних електронних пристроїв.
ПВДФ — це пластик, який може генерувати електричні сигнали під час натискання або стиснення завдяки своїм п’єзоелектричним властивостям. У чистому вигляді ПВДФ нестабільний і при нагріванні може втрачати свою полярність. Однак, у новому дослідженні команда вчених вирішила цю проблему за допомогою пептидних амфіфілів — структур, що самоорганізуються у воді та створюють стабільні електричні властивості матеріалу.
Вчені замінили частину молекули амфіфілу на мініатюрний фрагмент ПВДФ, зберігши при цьому іншу частину пептиду, що містить амінокислоти. Це дало змогу створити матеріал, який може ефективно зберігати енергію і передавати електричні сигнали, залишаючись при цьому гнучким і стабільним. Крім того, ПВДФ належить до сегнетоелектриків, матеріалів, які мають електричну поляризацію, яку можна змінювати під дією електричного поля.
Цей прорив відкриває нові можливості для створення переносної електроніки та медичних імплантів. Наприклад, у майбутньому можуть з’явитися інноваційні біоактивні імпланти для бездротової стимуляції серця або мозку, а також одяг з вбудованими системами охолодження. Ці матеріали мають вирішити проблему надто жорстких провідних матеріалів, які важко інтегрувати в людське тіло або використовувати для створення зручної переносної електроніки.
Завдяки новим можливостям зберігання енергії та запису інформації, нові гнучкі матеріали можуть стати основою для наступного покоління енергоефективної та екологічної електроніки. Крім того, ці матеріали можуть сприяти скороченню впливу на навколишнє середовище у сфері виробництва та утилізації електроніки.