هياكل شبكية هرمية ذات نفاذية عالية للهواء/الماء للرقع الإلكترونية القابلة للتمدد تحت الماء

يمكن اعتبار تطوير رقعة جلد إلكترونية يمكن استخدامها في البيئات تحت الماء أمراً أساسياً لتصنيع الأجهزة القابلة للارتداء طويلة الأمد والتطبيقات الطبية الحيوية. هنا، نبلغ عن رقعة مركب بوليمر موصل قابلة للتمدد (CPC) تم تشكيل هيكل مستوحى من المصاصات الخاصة بالأخطبوط عليها للاتصال التضامني بالجلد البيولوجي الذي قد يكون خشناً ورطباً. الرقعة مُزخرفة بهيكل شبكي سداسي للننفاذية للماء والهواء. أفلام الرقعة مناسبة لمستشعر إجهاد أو قطب كهربائي قابل للتمدد حيث يمكن التحكم في استجابتها الكهروحرارية عن طريق تغيير تركيز المواد الموصلية إلى البولي يوريثان. يمكن بسهولة تمديد رقعة CPC ذات نمط الشبكة السداسية (HMP) لمستشعر إجهاد وهي غير حساسة للإجهاد الشد، مما يجعل الرقعة مناسبة كقطب كهربائي قابل للتمدد. علاوة على ذلك، فإن الهياكل الشبيهة بالأخطبوط المكونة على هيكل HMP تسمح للرقعة بالحفاظ على التصاق قوي تحت الماء من خلال تصريف الماء الزائد المحتجز بين الرقعة والجلد. يمكن لمستشعر الرقعة (<50 وزناً% من الأنابيب النانوية الكربونية (CNTs)) اكتشاف إجهاد انحناء الأصبع بشكل حساس، ويمكن لرقعة القطب الكهربائي (50 وزناً% من CNTs مع إضافة رقائق الفضة) قياس الإشارات البيولوجية (مثل إشارات تخطيط القلب) بشكل مستقر في كل من الظروف الجافة والرطبة بفضل الهيكل الشبيه بالأخطبوط وHMP.