Híbridos de hidrogel-elastômero inspirados na pele com interfaces robustas e microestruturas funcionais

Inspirados pelas peles de mamíferos, híbridos macios que integram as vantagens dos elastômeros e dos hidrogéis têm aplicações potenciais em áreas diversas, incluindo eletrônicos estiráveis e biointegrados, microfluídica, engenharia de tecidos, robótica suave e dispositivos biomédicos. No entanto, híbridos existentes de hidrogel-elastômero apresentam limitações, como fraca ligação interfacial, baixa robustez e dificuldades na definição de microestruturas. Aqui, relatamos um método simples, mas versátil, para montar hidrogéis e elastômeros em híbridos com interfaces extremamente robustas (tenacidade interfacial superior a 1.000 Jm(-2)) e microestruturas funcionais, como canais microfluídicos e circuitos elétricos. O método proposto é geralmente aplicável a vários tipos de hidrogéis resistentes e diversos elastômeros comumente utilizados, incluindo polidimetilsiloxano Sylgard 184, poliuretano, látex, VHB e Ecoflex. Demonstramos ainda aplicações que são possibilitadas pelos híbridos de hidrogel-elastômero robustos e microestruturados, incluindo híbridos de hidrogel-elastômero anti-desidratação, microfluídica reativa e estiráveis de hidrogel-elastômero, e placas de circuito de hidrogel estiráveis definidas em elastômero.