Forskere udvikler en ny selvhelbredende menneske-maskine interaktiv hydrogel-touchpad

En forskergruppe ledet af prof. Chen Tao ved Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) under det kinesiske videnskabsakademi (CAS), udviklet en ny blød selvhelbredende og klæbende menneske-maskine interaktiv touchpad baseret på transparente nanokomposithydrogeler, i samarbejde med forskerne fra Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems of CAS. Undersøgelsen blev offentliggjort i Avancerede materialer .

Med den hurtige udvikling af informationsteknologi og tingenes internet, fleksible og bærbare elektroniske enheder har tiltrukket sig stigende opmærksomhed. En touchpad er en nødvendig input-enhed til en mobiltelefon, smart apparat og point-of-information terminal. Indiumtinoxid (ITO) er blevet brugt som den dominerende transparente ledende film til fremstilling af kommercielle berøringspuder, som uundgåeligt har åbenlyse mangler, som skrøbelighed.

For at forbedre strækbarheden og biokompatibiliteten af ​​touchpads for at tillade deres interaktion med mennesker, forskerne ved NIMTE udviklede meget gennemsigtige og strækbare polyzwitterion-ler nanokomposithydrogeler med transmittans på 98,8 % og brudbelastning over 1500 %.

I kraft af den syntetiserede hydrogel som en transparent ionisk leder, de forberedte selvhelbredende menneske-maskine interaktive touchpads, som er trykfølsomme klæbemidler til forskellige buede eller flade isolerende underlag, inklusive glas, træ, bomuldsstof, poly(ethylenterephthalat) (PET), acrylonitril butadien styren (ABS), silikonegummi, nylon, og poly(methylmethacrylat) (PMMA), gennem fastgørelse og blidt tryk, opfylder således kravet om integration i elektroniske enheder og bærbare applikationer.

Et overfladekapacitivt berøringssystem (SCT) blev derefter vedtaget til hydrogel berøringspuden, hvor den samme spænding blev påført alle hjørner af puden, hvilket resulterede i et ensartet elektrostatisk felt over puden. Derfor, fingerposition kunne opfattes ved at måle den aktuelle værdi i fire hjørner af hydrogelen, under både punkt-for-punkt berøring og kontinuerlig bevægelse.

Desuden, hydrogel berøringspuder blev integreret i computere til tegning, skrivning, og spille elektroniske spil og viste højopløsnings- og selvhelbredende input-funktioner. Jævnstrømmen i en cut-then-joint hydrogel genvundet på 21 s. Udover, trækegenskaberne og fingerplaceringsfunktionen af ​​skåret og derefter sammenføjede hydrogeler blev gradvist genvundet.

Undersøgelsen kan kaste lys over brugen af ​​polymere nanokomposithydrogeler som fleksible menneske-maskine kommunikationsgrænseflader med den selvhelbredende natur.