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Los investigadores han inventado un dispositivo portátil experimental que genera electricidad al doblar el dedo del usuario y puede crear y almacenar recuerdos, un paso prometedor hacia el control de la salud y otras tecnologías.
La innovación implica incorporar un único nanomaterial en una capa elástica que se adhiere al dedo de una persona. El nanomaterial permitió que el dispositivo generara electricidad cuando el usuario doblaba el dedo.
El material súper delgado también permite que el dispositivo realice tareas de almacenamiento como se describe a continuación.
Los dispositivos multifuncionales suelen requerir múltiples materiales en capas, lo que introduce el desafío de apilar nanomateriales con alta precisión, que requiere mucho tiempo.
El equipo dirigido por la Universidad RMIT y la Universidad de Melbourne, en colaboración con otras instituciones australianas e internacionales, produjo el dispositivo de prueba de concepto utilizando el óxido de un metal líquido de baja temperatura llamado bismuto, que es seguro y muy adecuado para dispositivos portátiles. aplicaciones.
El investigador principal, el Dr. Ali Zavabeti dijo que la invención podría desarrollarse para crear dispositivos médicos que monitoreen los signos vitales (incorporando el trabajo reciente de los investigadores con un material similar que permite la detección de gases) y almacenen datos personalizados.
«La innovación se utilizó en nuestros experimentos para escribir, borrar y reescribir imágenes a nanoescala, por lo que algún día podría desarrollarse para codificar billetes de banco, obras de arte originales o servicios de autenticación». dijo Zavabeti, ingeniero del RMIT y la Universidad de Melbourne.
Los resultados de la investigación del equipo se publican en Advanced Functional Materials.
¿Qué logró el dispositivo en los experimentos?
El equipo dice que el estudio demostró que su invento «muestra una capacidad de respuesta excepcional a los movimientos asociados con actividades humanas como el estiramiento, lo que lo convierte en un candidato prometedor para las tecnologías portátiles».
«Probamos el comportamiento de movimiento natural del dispositivo conectado a la articulación de un dedo, con un pico de salida promedio de aproximadamente 1 voltio». Dijo Zavabeti.
El dispositivo era capaz de realizar las funciones de memoria de «lectura», «escritura» y «borrado», que incluían el uso del logotipo de RMIT y una insignia cuadrada como demostración de estas capacidades. El dispositivo, que ningún usuario usó durante estos experimentos de memoria, escribió y almacenó el logotipo y el símbolo en un espacio 20 veces el ancho de un cabello humano.
¿Cómo creó el equipo el invento y cómo funciona?
El autor principal y estudiante de doctorado de RMIT, Xiangyang Guo, dijo que el equipo podría imprimir capas de óxido de bismuto, también conocido como óxido, en sólo unos segundos.
«Hemos investigado fundamentalmente esta técnica de impresión instantánea por primera vez, utilizando metales líquidos con un punto de fusión bajo». dijo Guo, quien está bajo la supervisión del Dr. Trabajan Ali Zavabeti y el profesor Yongxiang Li.
El equipo demostró que los materiales diseñados a nanoescala pueden ofrecer enormes oportunidades para una variedad de funciones, desde detección y recolección de energía hasta aplicaciones de almacenamiento, dijo.
«El óxido de bismuto se puede diseñar para proporcionar capacidades de almacenamiento que son críticas para muchas aplicaciones». Dijo Guo.
«El material puede funcionar como semiconductor, es decir, se puede utilizar para cálculos».
«Es un nanogenerador, lo que significa que es energéticamente eficiente y proporciona energía verde a partir de vibraciones ambientales y movimientos mecánicos».
Guo dijo que es probable que el óxido de bismuto cause menos irritación en la piel en comparación con el silicio y que es duradero, por lo que es elástico y puede incorporarse a tecnologías portátiles.
Próximos pasos
El equipo está interesado en trabajar con socios de la industria para desarrollar y crear prototipos de esta invención.
Los investigadores planean adaptar su enfoque a otros metales y aleaciones líquidos y sólidos de baja temperatura que podrían desarrollarse para dispositivos portátiles personalizados.
Apoyo a la investigación
El Consejo Australiano de Investigación financió la investigación, que también contó con el apoyo de la Infraestructura Computacional Nacional, así como del Centro de Microscopía y Microanálisis (RMMF) y el Centro de Investigación Micro Nano (MNRF) del RMIT y el Departamento de Ingeniería Química y Física de la Universidad de Melbourne.
El equipo incluyó investigadores de la Universidad de Toronto, la Universidad Western Sydney, la Universidad de Sydney, la Universidad de Nueva Gales del Sur y la Universidad Nacional de Australia.
El artículo revisado por pares de los investigadores, «Óxidos atómicamente delgados multifuncionales de metal líquido de bismuto», se publica en Advanced Functional Materials (DOI: 10.1002/adfm.202307348).
Los investigadores han inventado un dispositivo portátil experimental que genera electricidad al doblar el dedo del usuario y puede crear y almacenar recuerdos, un paso prometedor hacia el control de la salud y otras tecnologías.
La innovación implica incorporar un único nanomaterial en una capa elástica que se adhiere al dedo de una persona. El nanomaterial permitió que el dispositivo generara electricidad cuando el usuario doblaba el dedo.
El material súper delgado también permite que el dispositivo realice tareas de almacenamiento como se describe a continuación.
Los dispositivos multifuncionales suelen requerir múltiples materiales en capas, lo que introduce el desafío de apilar nanomateriales con alta precisión, que requiere mucho tiempo.
El equipo dirigido por la Universidad RMIT y la Universidad de Melbourne, en colaboración con otras instituciones australianas e internacionales, produjo el dispositivo de prueba de concepto utilizando el óxido de un metal líquido de baja temperatura llamado bismuto, que es seguro y muy adecuado para dispositivos portátiles. aplicaciones.
El investigador principal, el Dr. Ali Zavabeti dijo que la invención podría desarrollarse para crear dispositivos médicos que monitoreen los signos vitales (incorporando el trabajo reciente de los investigadores con un material similar que permite la detección de gases) y almacenen datos personalizados.
«La innovación se utilizó en nuestros experimentos para escribir, borrar y reescribir imágenes a nanoescala, por lo que algún día podría desarrollarse para codificar billetes de banco, obras de arte originales o servicios de autenticación». dijo Zavabeti, ingeniero del RMIT y la Universidad de Melbourne.
Los resultados de la investigación del equipo se publican en Advanced Functional Materials.
¿Qué logró el dispositivo en los experimentos?
El equipo dice que el estudio demostró que su invento «muestra una capacidad de respuesta excepcional a los movimientos asociados con actividades humanas como el estiramiento, lo que lo convierte en un candidato prometedor para las tecnologías portátiles».
«Probamos el comportamiento de movimiento natural del dispositivo conectado a la articulación de un dedo, con un voltaje de salida promedio + pico de aproximadamente 1 voltio». Dijo Zavabeti.
El dispositivo era capaz de realizar las funciones de memoria de «lectura», «escritura» y «borrado», que incluían el uso del logotipo de RMIT y una insignia cuadrada como demostración de estas capacidades. El dispositivo, que ningún usuario usó durante estos experimentos de memoria, escribió y almacenó el logotipo y el símbolo en un espacio 20 veces el ancho de un cabello humano.
¿Cómo creó el equipo el invento y cómo funciona?
El autor principal y estudiante de doctorado de RMIT, Xiangyang Guo, dijo que el equipo podría imprimir capas de óxido de bismuto, también conocido como óxido, en sólo unos segundos.
«Hemos investigado fundamentalmente esta técnica de impresión instantánea por primera vez, utilizando metales líquidos con un punto de fusión bajo». dijo Guo, quien está bajo la supervisión del Dr. Trabajan Ali Zavabeti y el profesor Yongxiang Li.
El equipo demostró que los materiales diseñados a nanoescala pueden ofrecer enormes oportunidades para una variedad de funciones, desde detección y recolección de energía hasta aplicaciones de almacenamiento, dijo.
«El óxido de bismuto se puede diseñar para proporcionar capacidades de almacenamiento que son críticas para muchas aplicaciones». Dijo Guo.
«El material puede funcionar como semiconductor, es decir, se puede utilizar para cálculos».
«Es un nanogenerador, lo que significa que es energéticamente eficiente y proporciona energía verde a partir de vibraciones ambientales y movimientos mecánicos».
Guo dijo que es probable que el óxido de bismuto cause menos irritación en la piel en comparación con el silicio y que es duradero, por lo que es elástico y puede incorporarse a tecnologías portátiles.
Próximos pasos
El equipo está interesado en trabajar con socios de la industria para desarrollar y crear prototipos de esta invención.
Los investigadores planean adaptar su enfoque a otros metales y aleaciones líquidos y sólidos de baja temperatura que podrían desarrollarse para dispositivos portátiles personalizados.
Fuente: https://www.rmit.edu.au/
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