Perleagtigt materiale til bøjelige varmeelementer

Den iriserende shimmer af en perlerække kan en dag være mere end en smuk udsmykning. Forskere rapporterer nu ACS anvendte nanomaterialer et hybridmateriale bestående af imiteret perle kombineret med sølv nanotråde, der fungerer som varmelegeme, med den ekstra fordel af høj fleksibilitet, tyder på en potentiel rolle i bærbare enheder.

Nacre, ellers kendt som perlemor, udgør den opaliserende ydre belægning af en perle og den indre belægning af bløddyrskaller. Forskere har længe været interesseret i denne lette vægt, men alligevel stærkt materiale til en række anvendelser, fremstilling af stoffer, der efterligner perlemor til brug som brandhæmmere, gasspærrer og ledere. Fleksible ledere lavet af sølv nanotråde og et fleksibelt plastsubstrat kaldet polyethylenterephthalat (PET) udvikles i laboratorier, men forskere løber ind i problemer med adhæsion mellem PET og sølv nanotrådene. Så, Hongwei Duan og kolleger ønskede at udforske en nacre-mimetik som substrat for sølv nanotråde for at udvikle en fleksibel modstandsvarmer.

Forskerne fremstillede perlemor-mimetikken ud fra en syntetisk nanolier belagt med en polyvinylalkoholpolymer, der selv samles ved fjernelse af vand, generere et fleksibelt gennemsigtigt ark. Derefter, de overførte sølv nanotråde fra en filtermembran til nacre-mimetisk ark ved at varmpresse det perleagtige substrat mod membranen. Sølv nanotrådene klæbede bedre til det nye materiale end til traditionelle fleksible plastiksubstrater, modstår fjernelse med scotch tape, en standardtest af vedhæftning. Kompositmaterialet viste fremragende varmeegenskaber, producerer varme, da elektrisk strøm blev ført gennem sølv nanotrådene, selv når den bøjes gentagne gange eller når den er rullet sammen til et rør. I et proof-of-concept eksperiment, forskerne placerede et varmefølsomt antibiotikumfyldt hydrogelplaster på varmeren. At skrue op for temperaturen udløste en faseændring i plasteret, frigivelse af antibiotika.