Uma máquina de costura regular é a chave para um novo e avançado em direção a robótica de criação de "soft", eletrônicos e sistemas vestíveis em materiais elásticos médicos implantáveis ​​que são capazes de alongamento extremo.

As novas tecnologias pode levar a inovações extensível, incluindo robôs que têm pele humana do tipo muscular e sintético sensorial, bem como líderes flexíveis que as pessoas usam poderia interagir com os computadores ou para fins terapêuticos. Adiciona Babak Ziaie, professor na Escola de Escola de Engenharia Elétrica e de Computação e Weldon de Engenharia Biomédica na Universidade de Purdue:



"No entanto, você precisaria de um baixo custo, condutor elétrico altamente extensível para a interligação de sensores e outros componentes nestas aplicações."

Outros pesquisadores estão buscando abordagens que exigem o uso de técnicas de microfabricação complicado e tecnologias caras ou exóticos, como microcanais líquido fios ultra-finas-cheia de metal e propensas à ruptura.

Babak Ziaie / Purdue

Agora, uma equipe de Purdue criou uma alternativa muito mais simples e menos caro: usar uma máquina de costura padrão para criar interconexões de fio ultra-extensível convencional.

O fio é costurado em ziguezague e incorporado em uma borracha elástica "elastômero" chamado Ecoflex, produzido por Lisa-On Inc.

Esticar e Repeat

Os investigadores demonstraram que a interligação é capaz de alongamento de 500 por cento do seu comprimento.

"Isso se compara com apenas uma pequena percentagem para um metal comum livre", diz Ziaie. "As estruturas também são muito robusto, capaz de suportar milhares de ciclos de esticar e libertação repetidas."

Como não é prático linhas para costurar diretamente no elastômero de borracha por causa de sua natureza mole, os pesquisadores desenvolveram uma técnica para costurar o primeiro segmento em uma folha de tereftalato de polietileno, o mesmo material usado para fazer transparências projetores ouvido.

O fio ziguezague foi costurada em filme PET com um fio solúvel em água.

Assim o polímero de borracha elástica foi vertida sobre a folha, que envolve o fio solidificou. Usaram água quente para derreter o fio, e o polímero flexível separado do PET chapa com fio incorporado no mesmo.

Os pesquisadores usaram a técnica para demonstrar um "esforço sensor indutivo" para monitorar a expansão elástica de uma urina cateter balão inflável. Os medidores de tensão medir o quanto um estiramento ou deformar materiais.

Desde extensómetros convencionais são feitas de filme de metal rígido, eles não podem medir mais do que uma pequena percentagem de deformação antes de quebrar, enquanto um medidor de tensão poderia continuar alongamentos com o material macio.