Mechanisch und biologisch hautähnliche Elastomere für bio-integrierte Elektronik

Die Branche der bio-integrierten Elektronik boomt und wird zunehmend mit biologischen Geweben integriert. Um erfolgreich mit den Weichgeweben des Körpers (z. B. Haut) zu interagieren, muss das Material viele der gleichen Eigenschaften aufweisen, einschließlich Nachgiebigkeit, Zähigkeit, Elastizität und Reißfestigkeit. In dieser Arbeit bereiten wir mechanisch und biologisch hautähnliche Materialien (PSeD-U Elastomere) vor, indem wir eine einzigartige physikalische und kovalente Hybridvernetzungsstruktur entwerfen. Die Einführung einer optimalen Menge an Wasserstoffbrückenbindungen stärkt die resultierenden Elastomere signifikant mit 11-facher Zähigkeit und 3-facher Festigkeit im Vergleich zu kovalent vernetzten PSeD-Elastomeren, während ein niedriger Modul erhalten bleibt. Darüber hinaus zeigen die PSeD-U Elastomere ein nichtlineares mechanisches Verhalten, ähnlich wie bei Haut. Ferner zeigen PSeD-U Elastomere die Zytokompatibilität und Biodegradierbarkeit, um eine bessere Integration mit Geweben zu erreichen. Schließlich werden piezokapazitive Drucksensoren mit hoher Druckempfindlichkeit und schneller Reaktion hergestellt, um die potenzielle Verwendung von PSeD-U Elastomeren in der bio-integrierten Elektronik zu demonstrieren.