تولید پلاستیکی رسانا با عملکرد الکتریکی مشابه بافت انسانی
به گزارش خبرنگار پژوهندگان عصر ، استاد مهندسی شیمی در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، بر پلیمر رسانای الکتریکی (PEDOT:PSS) متمرکز است. این پلاستیک ژلهای پیشتر در فناوریهایی مانند رباتهای نرم و نمایشگرهای لمسی استفاده شده بود، زیرا هم انعطافپذیر است و هم رسانایی الکتریکی دارد. ویژگی مهم آن برای کاربردهای پزشکی این است که میتواند با سیگنالهای الکتریکی بدن تعامل برقرار کند.
بدن انسان و دستگاههای الکترونیکی هر دو از جریان الکتریکی اما به شیوهای متفاوت استفاده میکنند. رایانهها برق را از طریق حرکت الکترونها در سیمهای فلزی و نیمهرساناها منتقل میکنند، در حالی که اعصاب بدن سیگنالها را با یونها – ذرات باردار موجود در مایعاتی مانند آبنمک – ارسال میکنند. این ماده ویژگی منحصربهفردی دارد، زیرا میتواند هر دو نوع انتقال الکتریکی را پشتیبانی و پلی میان زیستشناسی و الکترونیک ایجاد کند.
پژوهشگران برای درک بهتر ساختار این ماده، از فناوری پیشرفته میکروسکوپ الکترونی کرایو (cryo-EM) استفاده کردند. این روش بهجای نور از پرتو الکترون و دمای بسیار پایین – حدود منفی ۱۸۰ درجه سانتیگراد – بهره میبرد تا ساختار مواد را در مقیاس اتمی مشاهده کند. آنها قطرات بسیار کوچک از ماده را منجمد کردند و توانستند جزئیاتی را دریابند که با میکروسکوپهای معمولی قابل مشاهده نیست.
نتایج نشان داد، افزودن مقدار کمی نمک و آب موجب شکلگیری میلیونها رشته میکروسکوپی در ساختار پلاستیک میشود، رشتههایی شبیه تارهای بسیار ریز که مسیرهای انتقال برق و یونها را بهبود میبخشند. در این آزمایش، نمونههایی که دارای افزودنی نمک بودند، این ساختارهای بیشتر را نشان دادند و در نتیجه بهتر برق را هدایت کردند.