Phần lớn các polyme có bản chất là chất cách điện, điều đó có nghĩa là dòng điện không thể dễ dàng truyền qua, nhưng có một số loại polyme đặc biệt có thể cho phép dòng điện đi qua. Do đó, ngày càng nhiều phòng thí nghiệm đang cố gắng sử dụng các polyme dẫn điện để tạo ra dòng điện. không có điện cực kim loại và người ta hy vọng rằng nó sẽ là một loại gel linh hoạt, tương thích sinh học và dẫn điện.
Lần này, nhóm nghiên cứu của MIT đã khắc phục được vấn đề là các sản phẩm gel dẫn điện trước đây quá mỏng manh và đã phát triển hydrogel polymer có tính dẫn điện cao (BC-CPH). Loại gel này không chứa kim loại và giống như thạch, có khả năng co giãn và dẻo dai cao như mô sinh học và có thể có độ dẫn điện cao như kim loại truyền thống. Họ viết kết quả vào một bài báo và công bố trên tạp chí Nature vào tháng 6.
Hydrogel polyme dẫn điện (BC-CPH) này có thể được in bằng phương pháp in 3D. Mực này chủ yếu bao gồm polyurethane ưa nước (PU) và polystyrene sulfonate dẫn điện (PEDOT): PSS.
Đấu Ngưu NgưuĐể kiểm tra điều kiện biến dạng của BC-CPH sau khi bị kéo giãn mạnh. Sau khi họ kéo giãn BC-CPH hơn 200% kích thước ban đầu, vật thể có thể trở lại hoàn toàn độ đàn hồi và hình dạng ban đầu.
Bài báo giải thích rằng chính PEDOT:PSS giữ cho BC-CPH được cân bằng bên trong, mang lại cho nó độ bền đứt gãy trên 3.300 J/m2. Khả năng co giãn cao của BC-CPH chủ yếu là do polyurethane ưa nước.
Nhóm thử nghiệm đã kiểm tra các đặc tính điện và điện hóa của BC-CPH và phát hiện ra rằng nó có độ dẫn điện cực cao hơn 11S/cm1 ngay cả khi BC-CPH bị kéo giãn 100% và hành động kéo giãn được lặp lại nhiều hơn. 5.000 lần, bản chất của nó vẫn không thay đổi.
Ngoài ra, họ còn khiến BC-CPH phải trải qua hơn 10.000 chu kỳ phóng điện với dòng điện cao. Khả năng lưu trữ điện tích (CSC) của nó cao hơn 20 lần so với điện cực bạch kim (Pt) và khả năng phun dòng điện của nó cao hơn ba lần so với điện cực Pt.
Ngoài ra, họ còn bảo quản vật liệu BC-CPH trong môi trường nước muối đệm phốt phát (PBS) và PBS chứa enzyme ở nhiệt độ 37°C trong lần lượt là 180 ngày và 28 ngày, đồng thời vật liệu vẫn duy trì các đặc tính điện và cơ tốt. Đặt nó trong môi trường PBS chứa enzyme ở nhiệt độ 37°C chủ yếu mô phỏng môi trường bên trong của sinh vật.
Đấu Ngưu NgưuNgoài ra, họ có thể thay đổi độ nhớt của mực BC-CPH bằng cách kiểm soát lượng dung môi trong mực và BC-CPH được pha chế bằng các loại mực có độ nhớt khác nhau có thể duy trì các đặc tính cơ và điện ổn định.
Vì mực BC-CPH có độ nhớt cao có độ dẻo, độ chảy và độ biến dạng cao, đáp ứng nhu cầu in 3D của nhóm nên họ đã sử dụng loại mực có độ nhớt cao để in các đường 50 micron để thử nghiệm.
Sau khi thử nghiệm ban đầu thành công, họ in mạch bằng mực BC-CPH và bọc chúng bằng hydrogel cách điện, cuối cùng tạo thành một miếng vá bảng mạch dài khoảng 3 cm và rộng 1 cm. Miếng dán bảng mạch mỏng, mềm và cực kỳ dễ uốn, đồng thời có thể duy trì điện trở ổn định trong 10.000 chu kỳ kéo thông thường.
Họ căn chỉnh giao diện miếng dán bảng mạch này với tim, dây thần kinh tọa và tủy sống của chuột thí nghiệm để ghi lại điện sinh lý. Kết quả cho thấy miếng dán bảng mạch BC-CPH đã ghi lại thành công mô hình điện sinh lý của tim, dây thần kinh tọa và tủy sống của chuột, đồng thời truyền các xung nhỏ đến dây thần kinh tọa và tủy sống để kích thích chuyển động của các cơ và chi liên quan.
Ngoài ra, nhóm nghiên cứu của MIT còn kiểm tra xem miếng vá bảng mạch BC-CPH này có gây hại cho tế bào chuột hay không. Họ dán miếng dán vào các mô bên trong của chuột và tiến hành thử nghiệm trong tối đa 2 tháng. Họ phát hiện ra rằng thiết bị vẫn ổn định và chỉ xảy ra tình trạng viêm rất nhẹ ở một số mô, gần như không đáng kể.
Các thí nghiệm trên đã chứng minh rằng nó có thể được sử dụng trong cơ thể trong thời gian dài và nhóm nghiên cứu hy vọng rằng một ngày nào đó vật liệu mới này có thể thay thế kim loại và được sử dụng trong các thiết bị cấy ghép điện tử sinh học cũng như các thiết bị y tế khác.
Tao Zhou, Tiến sĩ Kỹ thuật Cơ khí, Kỹ thuật Xây dựng và Môi trường tại MIT, nói với Phòng tin tức MIT: "Chúng tôi tin rằng đây là điện cực đầu tiên có đặc tính cứng và giống như thạch, và nó có khả năng thay thế những điện cực dùng để kích thích thần kinh trong tương lai, các điện cực kim loại sẽ kết nối với tim, não và các cơ quan khác trong cơ thể.”
Ngoài ra, Tiến sĩ Hyunwoo Yuk của phòng thí nghiệm cho biết: “Trước đây, để ngăn ngừa bệnh nhân hồi phục sau phẫu thuật tim do đau tim do tác dụng phụ của phẫu thuật, các bác sĩ phải khâu các điện cực kim loại lên bề mặt của tim của bệnh nhân, tiếp tục được kích thích trong nhiều tuần, nhưng vẫn có những rủi ro. Lần này, chúng tôi hy vọng sẽ thay thế các điện cực kim loại này bằng loại gel mới được phát triển để giảm thiểu các biến chứng và tác dụng phụ cho con người."
Zhou Tao nói thêm: "Mục tiêu của nhóm chúng tôi là thay thế thủy tinh, gốm sứ và kim loại trong cơ thể bằng những thứ giống như thạch, bởi vì vật liệu này không chỉ có hiệu suất tốt hơn mà còn nhẹ nhàng hơn và có thể tồn tại lâu dài trong môi trường cơ thể con người "
Trong tương lai, nhóm sẽ nỗ lực làm việc để kéo dài thời gian sử dụng và hiệu suất của BC-CPH để BC-CPH có thể được sử dụng làm giao diện cho các cơ quan của con người và các thiết bị cấy ghép lâu dài trong cơ thể con người (bao gồm cả máy điều hòa nhịp tim và kích thích não sâu). Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi Viện Y tế Quốc gia. ◇
Biên tập viên: Chen Wenqi
中共驻荷兰大使馆周三称，NOS应“坚持一个中国原则”，不为“台独”提供平台。
对台湾用户而言，iOS 17.4着重在表情符号和Podcast新功能。例如表情符号键盘提供新的蕈类、凤凰、莱姆、断裂的链条、摇头和点头等全新图示；在18个人物和身体表情符号中，加入面向正反方向的选项。
对量子引力的探索让最伟大的头脑感到困惑——包括爱因斯坦本人，他在其广义相对论中说，没有实验可以证明量子引力。尽管爱因斯坦是有史以来最有天赋的物理学家之一，但他的预言并不总是对的。爱因斯坦曾经认为不可能探测到引力波，而现在LIGO探测到的引力波事件越来越多。那么，爱因斯坦关于量子引力实验的说法也错了吗？
这次碰撞的威力足以将Dimorphos撞出轨道。正如NASA的哈勃和韦伯太空望远镜所拍摄的壮观图像所示的，此撞击过程中释放出大量的灰尘和松散的岩石。
议员们在一份情况说明中说，“像TikTok这样由外国对手控制的应用程序，对美国国家安全构成不可接受的风险。”
