Aludttej adta az ötletet az akkumulátorok és szenzorok új generációjához

Aludttej adta az ötletet az akkumulátorok és szenzorok új generációjához
2023. 05. 16., 09:39

A forralásra megalvó tej inspirálta azokat az amerikai tudósokat, akik a kiváló fehérje- és zsírréteg mintájára hoztak létre gélfóliát. Az új anyag szenzorok és akkumulátorok alapja lehet.

A tépőzáraktól kezdve a szonárokon át a napelemekig számos olyan úttörő találmányt láttunk már, amelynek alkotóit egy természetes jelenség ihlette. Az austini Texasi Egyetem mérnökei által vezetett kutatócsoport ezúttal egy teljesen hétköznapi biológiai-kémiai reakcióban lelhetett rá a következő generációs érzékelők és elemek szent gráljára.

Megfigyelték, hogy a melegítésre zsíros felületi hártyát növesztő tejben zajló folyamatokhoz hasonló reakcióval rugalmas gélfóliát lehet létrehozni. Ebből aztán szenzorok és akkumulátorok készíthetők, például a robotika vagy a viselhető elektronika területe számára.

A tej a forralása közben hajlamos arra, hogy a felszínén denaturált fehérjékből és zsírokból álló, bőrszerű réteget képezzen – írják a tanulmányt szerző tudósok a Nature Synthesis című, lektorált tudományos folyóiratban. Guihua Yu, a Cockrell School of Engineering Walker Gépészmérnöki Tanszékének és a Texasi Anyagtudományi Intézetnek a professzora kifejtette: ez a jelenség motiválta a kutatókat arra, hogy különböző anyagokban is megvizsgálják a könnyen elválasztható, multifunkcionális gélmembránok előállításának lehetőségét.

Ezek a gélmembránok hasonlítanak a hidrogélekhez, hiszen ugyanúgy folyadékkal körülvett polimerhálózatok. Míg a hidrogélekben a víz a folyékony elem, addig az újonnan kifejlesztett membránok ionos folyadékot tartalmaznak - innen az „ionogélek” elnevezés.

Az ionogélek rugalmasabb szerkezetűek, az ionoknak nagyobb mozgásteret biztosítanak, így nagymértékben vezetőképesek és nagyon érzékenyek. Ezek a tulajdonságok az ionogéleket elsődleges jelöltekké teszik, hogy szenzorokká váljanak, különösen a mozgás, a szívverés és más, az egészséggel kapcsolatos paraméterek nyomon követésére, a viselhető elektronikában. De a kutatócsoport – amelyben képviseltették magukat az Északkeleti Erdészeti Egyetem, valamint a kínai Senjangi Vegyipari Technológiai Egyetem munkatársai is – megfigyelte, hogy ezek a membránok akár szilárdtest-akkumulátorok elektrolitjaként is szolgálhatnának. A fenntartható biomassza anyagokat bizonyos oldószerekbe mártva egy ún. „dip-and-peel” eljárással a molekulák vékony filmekké rendeződnek át az anyag szélén, így olyan kétdimenziós ionogél membránokat hoznak létre, amelyek akár egy csipesszel is könnyen eltávolíthatók.

A tudósok szerint a kidolgozott eljárás különböző anyagokon szintén működik, és alacsonyabb bekerülési költségei nagyon gyors skálázhatóságot is lehetővé tesznek. Lényeges még, hogy a folyamat gond nélkül módosítható, a szerint, hogy a kívánt filmréteget milyen igény szerint kell vastagítani, vagy épp' vékonyítani.

„Ez az egyszerű, mégis hatékony, oldószerrel indukált önösszeszerelési módszer valóban lehetővé teszi funkcionális 2D polimerfilmek gyors és méretezhető előállítását, különböző fenntartható biomassza anyagokból – többek között cellulózból, kitozánból, selyemfibroinból, vagy guargumiból” – magyarázta Nancy Guo, az MIT posztdoktori kutatója, egyben a cikk egyik vezető szerzője.

A csapat most a mechanikai tulajdonságok optimalizálása felé igyekszik finomhangolni a folyamatot az olyan fejlett technológiákat kiszolgáló alkalmazásokhoz, mint a viselhető elektronika, a robotika és a mesterséges intelligencia.

Gábor János

Ha tetszett a cikk, kövesse az ÜZLETEMET
a Facebookon!

Még több friss hír

2024-06-12 21:10:35
Csak a személyre szabott és élményalapú munkahelyek képesek hosszú távon megtartani az értékes munkaerőt – hangzott el a FIVOSZ hétfői HR-konferenciáján, ahol panelbeszélgetésen keresték a választ arra, hogy milyen az ideális munkahely 2024-ben.

  BIZNISZPLUSZ PODCAST

A hazai utasbiztosítási piac egyik legalapvetőbb problémáinak egyike az, hogy az ügyfelek még mindig túl sokat akarnak spórolni rajta, holott a nyaralás költségének csak elhanyagolható töredékét teszi ki – hívta fel a figyelmet a PBA Insura Zrt. vezérigazgatója. Dr. Kozma Gábor jelezte: a legolcsóbb és az 1–2 ezer forinttal többért kötött prémium biztosítás szolgáltatásai között óriási különbség tátong, és erre az utolsó pillanatban – mert bizony akkor kötjük – már nem biztos, hogy felfigyelünk.
Női pék, cukrász, kaviárszakértő is helyet kapott a rendezvény nagyszínpadán, hogy a fő téma, a „női energiák” mentén bemutassák a művészi szintre emelt szakmájukat. Nemes Richárd főszervező elárulja, hogy hogyan lehet még fenntarthatóbban működtetni egy műfajából adódóan sok hulladékkal járó gasztronómiai rendezvényt vagy milyen egyszerű ételekkel tudnak nagyot alkotni a Gourmet Fesztiválon bemutatkozó konyhák mesterei. Ha mindez nem lenne elég, kifejti, hogy a fine dining milyen vonásokkal ruházta fel a magyar vendéglátást az utóbbi pár évben és például hogyan lehet „veganizálni” megszokott fogásokat, amelyek ettől csak még jobbak lesznek! Vigyázat, étvágygerjesztő epizód!
Miközben a világ e-személyautó gyártói egyre élesedő versenyt vívnak a vásárlók kegyeiért, nem szabad elfelejteni, hogy a közlekedés károsanyag-kibocsátásának jelentős részéért a teherfuvarozás felel. Egyre több középtávú áruszállítást és utolsó mérföldes kézbesítést kiszolgáló depó elektrifikálja a járműflottáját és alakít ki hozzá megfelelő infrastruktúrát, ám nagyon nem mindegy, hogy az üzemeltetés mennyire tud hatékony és gazdaságos lenni – mutat rá ebben az epizódban Négyesi Szilárd, a Siemens Zrt. szakértője.

  NÉPSZERŰ HÍREK

  Rovathírek: GUSTO

  Rovathírek: ATOMBUSINESS