Zawierający mieszankę polimerów czujnik ciepła określi m.in. postępy w gojeniu rany
Diagnostyka Newsy Pod sliderem

Zawierający mieszankę polimerów czujnik ciepła określi m.in. postępy w gojeniu rany

Naukowcy opracowali ultraczuły czujnik ciepła, który jest elastyczny, przezroczysty i można wydrukować go w 3D. Rezultaty mogą mieć szeroki zakres zastosowań – od wspomagania procesu gojenia się ran, przeszczepów skóry, aż po konstruowanie inteligentnych budynków.

Nowy żel polimerowy posłuży jako czujnik ciepła

Ultraczuły czujnik ciepła opiera się przede wszystkim na termoelektryczności. Elektrony w materiale termoelektrycznym przemieszczają się od strony zimnej do strony ciepłej, gdy między dwiema stronami powstaje różnica temperatur, a tym samym – różnica napięcia. Nowy projekt, stworzony przez naukowców z Laboratory of Organic Electronics na Uniwersytecie w Linköping, Chalmers University of Technology, Stuttgart Media University i Uniwersytetu w Kentucky, zakłada natomiast użycie materiału termoelektrycznego, który zamiast elektronów wykorzystuje jony jako nośniki ładunku, dzięki czemu efekt jest nawet 100 razy większy. Jak bowiem poinformowali naukowcy, materiał termoelektryczny, w którym wykorzystuje się elektrony, może wytworzyć około 100 mV/K (mikrowoltów na kelwiny), w porównaniu z 10 mV/K w ich wynalazku. Sygnał jest więc 100 razy silniejszy, wykrywając nawet niewielką różnicę temperatur.

Dan Zhao, pracownik naukowy Uniwersytetu w Linköping i jeden z trzech głównych autorów artykułu, odkrył nowy materiał – elektrolit w formie żelu składającego się z kilku polimerów jonowych. Część z nich to polimery typu p, w których dodatnio naładowane jony przewodzą prąd, część natomiast to wysoce przewodzący żel polimerowy typu n, w którym prąd przenoszą ujemnie naładowane jony. Dotychczas na rynku dostępnych było bardzo niewiele podobnych materiałów.

Nowy wynalazek wspomoże leczenie ran, pokazując postępy w gojeniu

Korzystając z wcześniejszych wyników prac nad elektrolitami w druku 3D, naukowcy opracowali pierwszy na świecie drukowany moduł termoelektryczny stosujący jony jako nośniki ładunku. Jest to połączenie polimerów n i p, w przypadku których liczba połączeń między nimi określa siłę wytwarzanego sygnału. Naukowcy wykorzystali druk sitowy do wytworzenia bardzo czułego czujnika ciepła, opartego na różnych i uzupełniających się polimerach. Ma on zdolność przekształcania niewielkiej różnicy temperatur w silny sygnał: moduł z 36 połączeniami daje 0,333 V dla różnicy temperatur 1 K.

– Materiał jest przezroczysty, miękki i elastyczny i dzięki możliwości druku można go stosować na dużych powierzchniach. Zastosowanie znajdzie m.in. w gojeniu się ran, ponieważ będzie stanowił część opatrunku, pokazując postępy w leczeniu, a także w tworzeniu sztucznej skóry – powiedział Dan Zhao.

Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie „Nature Communications”.

Źródło: Sciencedaily.com

Przeczytaj również: Nowa, tańsza i skuteczniejsza metoda termicznej diagnostyki oparzeń

Przeczytaj bezpłatnie artykuł w czasopiśmie „Leczenie Ran”:

Nowoczesne metody oceny dynamiki gojenia ran przewlekłych – termografia medyczna

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *