Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего создали электронные магнитные чернила, при помощи которых можно печатать самовосстанавливающиеся компоненты.
Особенностью этих электронных чернил является, то, что в состав чернил добавляются микрочастицы изготовленные из неодимовых магнитов, ориентированных таким образом, что если материал разрывается, магниты с каждой стороны разрыва притягиваются друг к другу. Это позволяет компонентам, напечатанным такими чернилами, самовосстанавливаться в том случае, если ширина разреза не превышает 3 мм. Как утверждают исследователи, это является новым рекордом.
Подобные свойства уже были изучены ранее у нанолистов нитрида бора, который может самовосстанвливаться после того, как был перерезан пополам, однако, этот материал не проводит электричество. Также относительно недавно были разработаны батареи с имплантированными капсулами, которые разрушаются при нарушении целостности проводника и своим содержимым восстанавливают проводник.
Но эти электронные чернила имеют очевидное преимущество, в сравнении с другими проводящими чернилами, это выражается в способности почти мгновенно восстанавливать проводимость, что, безусловно, важно для большинства практических целей.
«Мы хотели разработать «умную» систему с впечатляющей способностью к самовосстановлению, которую легко найти и состоящую из недорогих материалов", – сказал Амай Бандодкар, один из авторов изобретения.
Проведенные опыты по восстановлению проводимости показали, что даже при многократном повреждении (до 9 раз) в одном и том же месте полосы, напечатанной электронными чернилами, соединение восстанавливалось с минимальными потерями проводимости.
Одно из испытаний включало в себя напечатанную проводящими чернилами цепь на рукаве рубашки, при помощи которой к светодиоду подключена небольшая батарея. При разрезании ткани с нанесенным проводником из электронных чернил светодиод гаснет, но буквально через несколько секунд, материал восстанавливает проводимость.
Исследователи утверждают, что чернила могут быть использованы в различных приложениях, например, для создания компонентов, включая самовосстанавливающиеся аккумуляторы, электрохимических сенсоров и носимой электроники. В будущем в чернила могут быть добавлены дополнительные ингредиенты для еще более широкого спектра применений.
Возможности самовосстановления проводящих электронных чернил демонстрируются на следующем видео: