اخبار فناوری، اخبارتکنولوژی، اخبار علمی و پزشکی، شبکه های اجتماعی، کسب و کار و استارتاپ ها

نانولوله های نیمه رسانای آلی برای ایجاد محرک الکتروشیمیایی با عملکرد بالا

محققان دانشگاه هوستون با توسعه یک محرک الکتروشیمیایی که از نانولوله های نیمه رسانای آلی تخصصی (OSNTs) استفاده می کند ، پیشرفتی در زمینه علم مواد و مهندسی گزارش کرده اند.

0

به گزارش تماس نیوز از ارگانیک سمیکاندکتور در حال حاضر این پروژه در مراحل اولیه توسعه ، محرک به یک بخش کلیدی از تحقیقات که به آینده علم رباتیک ، بیوالکترونیک و زیست پزشکی مربوط می شود، کمک می کند.

محمدرضا عابیدیان ، استادیار مهندسی زیست پزشکی در کالج مهندسی کالن UH ، می گوید: “دستگاه های الکتروشیمیایی که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند ، کاربردهای بالقوه ای دارند ، از جمله رباتیک نرم و ریزپمپ ها تا میکرولنزهای فوکوس خودکار و بیوالکترونیک.” او نویسنده مقاله “نانولوله های نیمه هادی ارگانیک برای دستگاه های الکتروشیمیایی” است که در مجله Advanced Functional Materials منتشر شده است و جزئیات این کشف را توضیح می دهد.

محمدرضا عابدیان ، دانشیار مهندسی پزشکی در دانشکده مهندسی دانشگاه هوستون کالن ، از پیشرفت در توسعه یک محرک الکتروشیمیایی خبر داده است. اعتبار: دانشگاه هوستون

حرکت قابل توجه (که دانشمندان آن را تحریک و کشیدگی تغییر شکل می دانند) و زمان واکنش سریع اهداف مبهمی بوده است ، به ویژه برای دستگاه های فعال کننده الکتروشیمیایی که در مایع کار می کنند. این به این دلیل است که نیروی کشش یک مایع حرکت یک محرک را محدود می کند و انتقال و تجمع یون ها در مواد و ساختارهای الکترود را محدود می کند. در آزمایشگاه Abidian ، او و تیمش روشهای کار در اطراف این دو مانع را اصلاح کردند.

دستگاه الکتروشیمیایی نانولوله های نیمه رسانای آلی ما عملکرد بالا را با انتقال سریع یون و تجمع و پویایی قابل تنظیم در الکترولیت های مایع و ژل-پلیمر نشان می دهد. این دستگاه عملکرد فوق العاده ای از جمله مصرف برق کم/فشار ، تغییر شکل بزرگ ، پاسخ سریع و پایداری بسیار عالی را نشان می دهد. “

او توضیح داد که این عملکرد برجسته از سطح موثر عظیم ساختار نانولوله ای ناشی می شود. مساحت بزرگتر ، انتقال و تجمع یون را تسهیل می کند ، که منجر به الکترواکتیویته و دوام بالا می شود.

عابدیان می گوید: “مقادیر کم مصرف/کشیدگی برای این محرک OSNT ، حتی زمانی که در الکترولیت مایع کار می کند ، پیشرفتی عمیق نسبت به محرک های الکتروشیمیایی گزارش شده قبلی است که در مایع و هوا کار می کنند.” “ما ثبات بلند مدت را ارزیابی کردیم. این محرک نانولوله های نیمه رسانای آلی در مقایسه با محرک های پلیمری مزدوج که قبلاً در الکترولیت مایع کار می کردند ، پایداری طولانی مدت بالاتری از خود نشان می دهند. “

محمدجواد اسلامیان ، فرشته میراب ، ویجی کریشنا راغوناتان و شیرین مجد ، همه از گروه مهندسی زیست پزشکی در دانشکده مهندسی UH Cullen در این پروژه شرکت کردند.

نیمه رساناهای آلی مورد استفاده ، به نام پلیمرهای مزدوج ، در دهه 1970 توسط سه دانشمند – آلن جی هیگر ، آلن مک دیارمید و هیدکی شیراکاوا – که در سال 2000 برای کشف و توسعه پلیمرهای مزدوج برنده جایزه نوبل شدند ، کشف شد.

برای اینکه نوع جدیدی از محرک ها وضعیت فعلی را بهتر جلوه دهند ، محصول نهایی باید نه تنها بسیار موثر باشد (در این مورد ، در هر دو نوع الکترولیت پلیمری مایع و ژل) ، بلکه همچنین می تواند دوام بیشتری داشته باشد.

“برای نشان دادن کاربردهای بالقوه ، ما یک کاوشگر عصبی متحرک در مقیاس میکرون طراحی و توسعه دادیم که بر اساس میکرو فعال کننده های OSNT ساخته شده است. این میکروپروب به طور بالقوه می تواند در مغز کاشته شود ، جایی که ضبط سیگنال های عصبی که تحت تأثیر منفی بافت های آسیب دیده یا جابجایی نورون ها قرار می گیرند ، می تواند با تنظیم موقعیت میکروکانتیلورهای متحرک افزایش یابد.

مرحله بعدی آزمایش روی حیوانات است که به زودی در دانشگاه کلمبیا انجام می شود. نتایج اولیه تا پایان سال 2021 پیش بینی می شود ، در حالی که آزمایشات طولانی تری در پی آن  خواهد بود.

عابدیان گفت: “با توجه به دستاوردهای  بدست آمده ، ما پیش بینی می کنیم که این دستگاه های الکتروشیمیایی جدید مبتنی بر OSNT به پیشرفت نسل بعدی رباتیک نرم ، ماهیچه های مصنوعی ، بیوالکتریک و دستگاه های پزشکی کمک کند.”

لینک کوتاه : https://bittly.ir/T0gl QR:  نانولوله های نیمه رسانای آلی برای ایجاد محرک الکتروشیمیایی با عملکرد بالا

پیام بگذارید