Innovatieve Spraytechniek Produceert Ultra-dunne, Plant-gebaseerde Draden op 3D Objecten

Ingenieurs hebben een manier uitgevonden om extreem dunne draden van een plant-gebaseerd materiaal te sproeien die gebruikt kunnen worden in N95 maskerfilters, apparaten die energie oogsten voor elektriciteit, en potentiële creatie van menselijke organen. De methode omvat het sproeien van methylcellulose, een hernieuwbaar plastisch materiaal afgeleid van plantencellulose, op 3D-geprinte en andere objecten variërend van elektronica tot planten.

Toepassingen: van maskerfilters tot energioogst

N95 maskers zijn in vraag als persoonlijke beschermingsmiddelen tijdens de COVID-19 pandemie. De spraymethode kan nog een vangniveau toevoegen om filters effectiever te maken. Elektronica zoals LEDs en energioogsters kunnen ook op dezelfde manier profiteren.

Dunne draden (nanodraden) van zachte stof hebben veel toepassingen, waaronder de cilia die onze longen schoonhouden en de setae (borstelachtige structuren) die geitjes in staat stellen muren op te klimmen. Dergelijke draden zijn ook gebruikt in kleine triboelektrische energioogsters, met toekomstige voorbeelden mogelijk inclusief stroken gelamineerd op schoenen om een mobiele telefoon op te laden en een deurklinksensor die een alarm activeert.

Doorbraak: sproeien in plaats van spinnen

Terwijl mensen wisten hoe nanodraden te maken sinds het avontuur van suikerspinners, was het controleren van het proces altijd beperkt. De barrière was de onmogelijkheid om te sproeien in plaats van te spinnen dergelijke draden. Met methylcellulose hebben de onderzoekers "bossen" en schuimen van nanodraden gecreëerd die op 3D objecten gecoat kunnen worden. Ze toonden ook aan dat goudnanopartikelen in draden ingesloten kunnen worden voor optische sensing en kleuring.