Elektronische Haut erscheint wieder neue Funktion, nicht nur flammhemmend, kann aber auch alarmieren!

Mit der rasanten Entwicklung flexibler tragbarer Geräte, Elektronische Haut wird zu einem wichtigen Material für die Mensch-Computer-Interaktionsschnittstelle, and its safety becomes very important. Verwendung von natürlichem Seidenprotein und Calciumionen als Rohstoffe, Das hat ein Team der Shanghai University of Science and Technology transparent gemacht, dehnbar, self-healing and highly secure conductive electronic skin material with good flame retardant properties. The research team deeply explored its flame retardant mechanism and developed an early warning system that can transmit information through wireless signals under extreme conditions, providing a new idea for further designing new ionic skin and improving the safety of wearable devices.

Vorbereitung und Präsentation von SFCIS

Zwei unterschiedliche Verfahren wurden verwendet, um Fibroin-Calciumionen-Elektronenhaut herzustellen (SFCIS) to meet the requirements of different application scenarios. SFCIS hat eine hohe Transparenz. The mechanical properties of SFCIS in the environment can be controlled by regulating the content of calcium ions, so dass der Modul von SFCIS dem von biologischem Gewebe ähnlich ist und seine Anwendungsleistung stärker ist. inzwischen, SFCIS hat eine gute Dehnbarkeit (elongation rate up to 1200%) und elektrische Leitfähigkeit (1.96Frau ·cm-1), which can meet the needs of wearable devices. In der Wasserdampfumgebung, SFCIS hat auch eine gute Selbstheilungsleistung.


Mechanical properties of SFCIS

Die Einführung von Calciumionen kann Materialien mit der Umgebung austauschen und die Stabilität des gebundenen Wassers in den Materialien aufrechterhalten. Einerseits, the existence of bonded water provides a large number of hydrogen bonds for the electronic skin material, wodurch es eine hohe Zähigkeit und Selbstheilungsfähigkeit aufweist. Auf der anderen Seite, wenn das Material der Verbrennungsumgebung ausgesetzt ist, Calciumchelatbildendes Wasser kann dazu führen, dass das Material beim ersten Kontakt mit der Flamme Wärme absorbiert und verdampft, und schnell erweitern, bilden einen Schutz für den inneren Keller. Diese Art von elektronischem Hautmaterial hat also gute flammhemmende Eigenschaften.

Flammschutzmechanismus von SFCIS und SEM-Diagramm der Verbrennungsoberfläche

The team used thermo-mass spectrometry (TGA-MS) characterization to accurately analyze the changes of each material component in different combustion reaction stages, und stellten daher die Hypothese auf, dass der Flammschutzprozess eine Dehydration beinhaltete, carbonization layer expansion, mehrschichtige Abschirmung und Löschung freier Radikale. In the experiment of limiting oxygen index test, SFCIS zeigt eine Flammschutzleistung, die mit der von technischen Kunststoffen vergleichbar ist, and there will be no reignition, Tröpfchen und andere sekundäre Gefahren im Verbrennungsexperiment, was die Sicherheit des Materials in der Brandumgebung stark garantiert.

In der Praxis, Das Team entwickelte auch ein drahtloses Feuerwarnsystem, das auf der Änderung der elektrischen Leitfähigkeit von SFCIS mit dem Verbrennungsgrad basiert.

Im Allgemeinen, Das Team basiert auf natürlichem Seidenprotein, Das Verfahren zur Verwendung von einfachen vorbereiteten hat eine gute elektrische Leitfähigkeit, mechanische Eigenschaften, Selbstheilungseigenschaften und Flammhemmung von Ionenleiter-Elektronikhautmaterial, Diese Art von Material für den Verbrennungsmechanismus der Forschung bietet ein praktikables Schema, also as a new type of artificial skin design provides a new train of thought, tragbare Sicherheitsausrüstung zu verbessern hat die wichtige Aufklärung.