Kredit:American Chemical Society
Att tappa en mobiltelefon kan ibland orsaka ytliga sprickor. Men andra gånger, enheten kan sluta fungera helt eftersom sprickor utvecklas i materialet som lagrar data. Nu, forskare som rapporterar in ACS Applied Polymer Materials har gjort en miljövänlig, gelatinbaserad film som kan reparera sig själv flera gånger och fortfarande behålla de elektroniska signaler som behövs för att komma åt en enhets data. Materialet skulle en dag kunna användas i smart elektronik och hälsoövervakningsenheter.
Global konsumentefterfrågan på handhållna smarta enheter växer snabbt, men på grund av deras bräcklighet, mängden elektronikavfall ökar också. Självreparerande filmer har utvecklats, men de flesta jobbar bara en gång, och vissa är gjorda med potentiellt skadliga ämnen som begränsar deras användning i biomedicinska tillämpningar. Forskare har försökt införliva gelatin i elektroniska apparater eftersom det är transparent, lättillgänglig och säker. I tester, dock, skadad gelatinfilm återställdes inte snabbt. Yu-Chi Chang och kollegor ville se om de kunde göra en upprepade gånger självläkande gelatinbaserad film som skulle laga sprickor på några minuter och bevara elektrisk funktionalitet.
Forskarna blandade gelatin och glukos för att skapa en flexibel film som de placerade mellan ledande material för att simulera en elektronisk enhet. Efter att ha böjt den simulerade elektroniska enheten, teamet såg avbrott i gelatin-glukosfilmen försvinna inom tre timmar vid rumstemperatur och inom 10 minuter när det värmdes till 140 F. Gelatin utan glukos reparerade sig inte under samma förhållanden. Det glukosbaserade gelatinet överförde också en elektrisk signal efter flera omgångar av skada och reparation, med en oväntad förbättring av filmens elektriska prestanda. Experimenten visar att glukos och gelatin troligen bildar reversibla och sammankopplade imidbindningar under läkningsprocessen. Den nya filmen kan hjälpa till att upprätthålla hållbarheten hos pekskärmar och flexibla displayenheter, avancerad robotik och assisterad hälsoteknik, säger forskarna.