De senaste utbrotten av det nya coronaviruset har betonat vikten av karantän och förebyggande mer än någonsin. När vi övervakar förändringar i vår kropp, kroppstemperaturen mäts först, så det är mycket viktigt att mäta temperaturen exakt och snabbt. Med detta avseende, ett forskarlag utvecklade nyligen en töjbar och deformerbar polymerjonisk ledare för att realisera en termisk sensor som kunde mäta kroppstemperatur genom enkel kontakt, som att bära kläder eller skaka hand, och ett manöverdon som kan styra rörelse av konstgjorda muskler.

Prof. Taiho Park och hans student, Junwoo Lee från POSTECH Department of Chemical Engineering utvecklade en termiskt stabil och flexibel jonisk ledare genom att använda vattenlösningsmedel i en gemensam forskningsinsats med Nanyang Technological University för första gången. Deras forskningsresultat publicerades i det senaste numret av onlineversionen av Avancerade material , den mest kända tidskriften inom materialvetenskap.

Olika material för joniska ledare har utvecklats, dock med begränsningar att övervinna. En halvledarenhet som används i de flesta elektroniska enheter har ett problem med försämrad elektronisk prestanda på grund av mekanisk påfrestning när den sträcks eller dras ihop. Också, gummi med nanosilverpartiklar kräver en svår process och är inte transparent. Hydrogeljoner torkas lätt ut och förlorar sin flexibilitet.

För att lösa dessa problem, forskargruppen designade en P (SPMA-r-MMA) polymer med olika förhållanden av joniska sidokedjor och kemiskt sammanlänkade joniska material med polymerkedjor. När man gör en jonledare, det är avgörande att ha en lösningsprocess vid rumstemperatur. Så, den nyutvecklade polymerjonledaren bearbetades med vatten som lösningsmedel och täcktes med tunn film. Processen var mycket enklare än de konventionella och den använde inga giftiga lösningsmedel och kunde masstillverkas.

Den kemiskt kopplade jonledaren var termiskt stabil och sträckbar. Också, det var självläkbart genom att det kunde återställa sin struktur när det slet eller bröts. Forskargruppen använde denna jonledare för att förverkliga ett ställdon som är termiskt stabilt upp till 100°C och en flexibel värmesensor applicerbar på kroppen för första gången.

Junwoo Lee som utförde forskningen sa, "Detta är det första exemplet på att utveckla en polymer jonledare, som används i en nästa generations sträckbar enhet, genom att underlätta ett vattenlösningsmedel istället för ett giftigt kemiskt lösningsmedel. Polymerjonledaren som vi utvecklade den här gången är töjbar, självläkande och termiskt stabil. Av denna anledning, Vi räknar med att vår forskning kommer att påverka kraftigt på den töjbara bärbara elektroniska enhetsindustrin. "