Самовосстанавливающиеся, растягиваемые провода с использованием жидкого металла

Авторы и источники / Правообладателям

Учёные из Университета штата Северная Каролина разработали эластичные, самовосстанавливающиеся провода, в которых сердечник из жидкого металла и полимерная оболочка восстанавливаются на молекулярном уровне после разрыва.

Как объяснил доцент кафедры химии и биомолекулярной технологии при Университете штата Северная Каролина д-р Майкл Дики (Michael Dickey), благодаря использованию жидкого металла эти провода обладают превосходными электропроводящими свойствами. А поскольку провода также эластичны и способны «самоизлечиваться», они потенциально перспективны для применения в таких областях, которые подвержены различным неблагоприятным воздействиям.

Вначале учёные создали крошечные туннели, называемые микрофлуидальными каналами, в серийно выпускаемом и доступном для приобретения самовосстанавливающемся полимере, используя конструкцию одножильного провода. Заполнив эти каналы жидкометаллическим сплавом из индия и галлия, они смогли создать жидкометаллический провод в эластичной оболочке. Так как проводник жидкий, его можно растягивать вдоль полимерной оболочки. Когда происходит надрез или разрыв провода, жидкий металл окисляется, образуя «кожу», которая предотвращает вытекание металла из оболочки. Если разорванные края провода соединить, жидкий металл восстанавливает соединение, а оболочка восстанавливает свои молекулярные связи.

По словам д-ра Дики, эта работа имеет большие перспективы: можно создавать более сложные цепи и перемонтировать существующие схемы, используя всего лишь пару ножниц, разрезая и меняя расположение проводов. Кроме того, разработанная командой д-ра Дики технология может быть использована для создания сложных, трёхмерных структур с соединительными микроканалами, заполненными жидким металлом, путём разрезания полимерной оболочки на секции и повторного соединения этих секций под различными углами с каналами, которые по-прежнему находятся на исходном проводе.

Видео процесса восстановления разрезанного провода