Ingenioso método de toma de conductores elásticos usando una máquina de coser

Hoy en día es difícil imaginar un científico o un ingeniero que no utilice en un equipo complejo y costoso, y los materiales exóticos que son inaccesibles al común de los mortales. Sin embargo, a veces espectaculares resultados se alcanzan con los medios más simples. Así, Geim y Novoselov fueron galardonados con el Premio Nobel por sus estudios sobre las propiedades del grafeno, que se preparan por una cinta convencional, exfoliantes repetidamente granos de cinta de grafito - este método es aún ampliamente utilizado en laboratorios de todo el mundo. Recientemente descubrió que el grafeno puede ser preparado a partir de una suspensión de grafito usando licuadora doméstica y líquido para lavar platos. O, por ejemplo, un método de hacer músculos artificiales "» de la línea pesca convencional.

Tan pronto como los componentes de las computadoras son cada vez más delgado, todo se ve perspectivas realistas de una "ropa inteligente", equipos médicos, prótesis, implantes con sensores y procesadores integrados. La proximidad de estos objetos en el cuerpo humano dicta la necesidad de hacerlos suave y flexible. La electrónica es un gran problema, porque las computadoras están hechas de silicio y metal. Un lado del problema - la creación de conductores flexibles de conexión componentes. Ofrece una variedad de opciones - hasta los capilares de polímeros, llenos metal líquido. En la Universidad de Purdue, que es la "fuente de mano de obra" tradicional industria aeroespacial en EE.UU., han desarrollado un технологию la creación de conductores elásticos usando una máquina de coser, un arrollamiento de alambre delgado de cobre hebras de PVA y silicona.

La esencia del método es muy simple - se lleva a base de polietileno y en él es una puntada en zigzag - es capaz de casi todas las máquinas de coser. Como usted sabe, la máquina de coser dos hilos - uno está en la parte superior y la rosca de la aguja, y el otro se alimenta desde la parte inferior y se entrelaza con la primera, formando una costura. A medida que el hilo superior fue tomada soluble PVA, que se puede comprar en la tienda de pesca, y como parte pasiva - un alambre de cobre fino enrollado. Por lo tanto, la guía resultó ser cuidadosamente apilados y fijados sobre una película de polietileno de zigzag. A partir de entonces, la película desde el conductor lleno de Ecoflex de silicona, y después del curado durante varias horas PVA hilo se disuelve en agua y se retira una cadena principal de polietileno.



El resultado final - una cinta delgada y elástica de silicona con el conductor dentro. De silicona protege suficientemente fiable del conductor y distribuye uniformemente la carga en tensión. Piensos resistir 120.000 ciclos de estiramiento y la contracción en un 30% la longitud de 50 000 a 55%, y 15 000 a 110%. Limitar el aumento de la longitud máxima en zigzag densa puede alcanzar 500%, pero el número de ciclos bajo tensión extrema disminuye dramáticamente - alambre comienza a romperse en la curva.



Los científicos también han demostrado la posibilidad de utilizar un conductor flexible de este tipo en equipos médicos real. Hicieron sensor de estiramiento para sonda de Foley, que se utiliza en urología. El catéter es un tubo de goma con una punta inflable. El sensor le permite supervisar el grado de inflación del catéter dentro de la vejiga. El principio de funcionamiento del sensor se basa en la medición de la inductancia del conductor anillo - que varía en proporción al diámetro de la bobina.



Fuente: habrahabr.ru/post/225515/