Графеновые нанотрубки, встроенные в силикон Передовая медицинская электроника

Сотрудники PlasticsToday | 01 сентября 2021 г.

По данным Statista, медицинская электроника переживает бум, особенно в виде носимых устройств, доход от которых, по прогнозам, к 2024 году достигнет 18 миллиардов долларов. Помимо того, что материалы, используемые для медицинских носимых устройств, являются проводящими, они также должны быть эластичными, мягкими и удобными для пользователя. По данным глобальной нанотехнологической компании OCSiAI, силикон является основным кандидатом, но его изоляционные свойства являются препятствием. Интеграция проводящих добавок, таких как углеродная сажа, металлические наполнители или углеродные волокна, оказывает значительное влияние на гибкость, твердость, обработку, чистоту и общую цену силикона. Сообщается, что материал, разработанный китайским производителем компаундов и включающий графеновые нанотрубки, предлагает решение.

По данным OCSiAI, этот материал соответствует особым требованиям для производства гибких электродов и датчиков из силиконовой резины. Введение графеновых нанотрубок в силикон позволяет сочетать объемное электросопротивление ниже 10^2 Ом∙см с низкой твердостью и высокой эластичностью. Силиконовый компаунд не оставляет следов при контакте с кожей и производится без пыли, характерной для использования технического углерода в качестве проводящей добавки.

Разработка, уже вышедшая на рынок, — электронный импульсный массажный аппарат. Графеновые нанотрубки были внедрены в термоотверждаемый силикон каучука, что придало резине объемное сопротивление <300 Ом без выделения углерода на поверхность при сохранении механических свойств, включая мягкость.

«Графеновые нанотрубки имеют большее соотношение длины к ширине, чем любой другой материал. Вместе с их сверхпроводимостью и прочностью это позволяет нанотрубкам образовывать электропроводящие 3D-сетки внутри эластомеров», — сказала Екатерина Горбунова, руководитель отдела развития и поддержки эластомеров. Вице-президент группы компаний OCSiAl. «Рабочая дозировка 0,01%, что в десятки или даже сотни раз ниже, чем у других добавок, является ключевым преимуществом графеновых нанотрубок Tuball. Теперь наши партнеры могут производить гибкие, мягкие, но проводящие силиконовые соединения по сниженной цене». Горбунова приводит в качестве примера недавно запущенный в производство киберпротез руки. Стоимость использования сенсорного экрана была снижена в 10–15 раз благодаря проводящим силиконовым кончикам пальцев с графеновыми нанотрубками.

Крупнейший в мире производитель графеновых нанотрубок, компания OCSiAl, управляет исследовательскими центрами в своей штаб-квартире в Люксембурге, а также в Новосибирске (Россия) и Шанхае. Было проведено около 20 экологических и медицинских исследований нанотрубок Tuball, которые не выявили раздражения кожи, потенциальной сенсибилизации кожи или острой кожной токсичности. По данным OCSiAl, они одобрены для крупномасштабной коммерциализации химическими властями Европы и США.

Дополнительная информация о текстовых форматах