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3D打印无金属柔性胶状电极问世


研究人员开发了一种不含金属的打电极果冻材料,它像生物组织一样柔软坚韧,印无能像传统金属一样导电。金属胶状图片来源:麻省理工学院。柔性

科技日报记者 张佳欣。问世

据最新一期《自然材料》杂志报道,打电极麻省理工学院领导的印无国际团队开发了一种不含金属的果冻材料,像生物组织一样柔软坚韧,金属胶状像传统金属一样导电。柔性这种材料可以制成打印墨水,问世有一天或成为功能性凝胶基电极,打电极具有生物组织的印无外观和手感。

研究人员说,金属胶状胶状电极可能会取代金属来刺激神经,柔性并与心脏、问世大脑和身体的其他器官相连。

研究人员希望导电聚合物与水凝胶的结合能产生灵活、生物相容、导电的凝胶。但到目前为止,制造的材料要么太脆弱,要么电气性能很差。为了保持导电聚合物和水凝胶的电气和机械强度,这两种成分应以略有排斥的方式混合,称为相分离。在这种微分离状态下,每种成分都可以连接自己的聚合物,形成细长的微链,也可以作为整体混合。

研究人员称之为具有电气和机械性能的“意大利面”。其中,“电气意大利面”是一种可以通过材料传递电流的导电聚合物;“机械意大利面”是水凝胶,可以传递机械力,因为它是连续的,所以它非常坚韧和有弹性。

研究人员调整了配方,将“意大利面”煮成墨水,通过3D打印机输入,并打印在与传统金属电极相似的纯水凝胶膜上。

研究人员将打印的果冻电极植入大鼠的心脏、坐骨神经和脊髓。经过两个月的动物测试,这些设备始终保持稳定,几乎没有引起周围组织的炎症或疤痕。电极还可以将心脏的电脉冲传递给外部监测器,并将小脉冲传递给坐骨神经和脊髓,从而刺激相关肌肉和四肢的运动。

研究人员认为,这种新材料可用于心脏手术患者的康复,可用作器官与长期植入物(包括起搏器和深脑刺激器)之间的软电子接口。

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