Ambalaje care se deschid si se inchid singure?

27 iunie 2023 – Oamenii de stiinta de la Universitatea Tsinghua din China au dezvoltat un strat de metal lichid care poate transforma hartia obisnuita intr-o noua optiune de material fabricat pentru platforme de testare portabile, dispozitive flexibile si robotica soft.

Cercetatorii declara ca, laminata cu metal lichid, hartia dobandeste functionalitati suplimentare, cum ar fi o conductivitate electrica optimizata, o variabilitate crescuta a rigiditatii si o conductivitate termica imbunatatita.

Folosind o tehnica speciala de stantare, echipa ar putea sa aplice pe hartie aliajul lichid astfel formulat si sa elimine nevoia de adezivi. Hartia laminata cu metal isi pastreaza capacitatea de a fi pliata si poate sa tranziteze de la starea moale la cea rigida prin schimbarea de faza a metalului lichid.

„Aderenta oferita de optimizatorul de metal lichid ofera posibilitatea ca aceste componente individuale realizate de hartia imbunatatita sa se combine liber, fara un adeziv suplimentar cum ar fi cleiul sau banda adeziva, permitand structuri complicate pe care materialele traditionale din hartie nu le pot realiza”, declara oamenii de stiinta.

Acestia scot in evidenta potentialul hartiei laminate cu metal de a crea materiale inteligente multifunctionale, incepand de la aplicatii in domeniul senzorilor portabili, dispozitivelor de actionare, intrerupatoarelor inteligente si circuitelor imprimabile pana la cutii pentru ambalare care s-ar putea deschide si inchide singure ori, in domeniul sanatatii, bandaje care se pot desprinde fara a lasa o zona lipsita de par pe piele.

Aplicatii noi de materiale

Studiul, publicat in jurnalul stiintific online Cell Reports Physical Science, a comparat un aliaj de indiu/galiu (eGaIn) cu un aliaj de bismut, indiu si oxid de staniu (BiInSn). S-a constatat ca acesta din urma ofera aderenta si stabilitate superioare.

In studiu se mai afirma: „Hartia optimizata tratata cu ajutorul diferitelor forte manifesta proprietati termice si reflectorizante complet diferite, ceea ce face posibila utilizarea sa ca dispozitiv inteligent de imagistica termica si echipament special de display. Aceasta abordare facila ofera pe viitor o noua optiune de material pentru platformele de testare portabila, precum si pentru dispozitivele flexibile si elementele de robotica soft. Profitand de aceasta caracteristica, partile separate realizate de hartia astfel optimizata pot fi usor organizate in multiple forme. Conexiunea poate fi reglata prin temperatura care este reversibila si usor de reglat.”

Pe langa performanta mecanica, autorii studiului releva faptul ca acest tratament este reversibil, ceea ce inseamna ca hartia poate reveni la starea initiala dupa desprinderea stratului de metal lichid. Acest proces permite reciclarea si utilizarea repetata.

„Datorita proprietatilor sale avantajoase, printre care degradabilitatea, absorbabilitatea si flexibilitatea, in prezent hartia este aplicata pe scara larga in arte, educatie si sectorul de imprimare. Astfel, prin utilizarea unei metode de fabricatie rapida, se poate obtine o hartie optimizata functional cu diferite aspecte si performante prin reglarea fortei aplicate in procesul de preparare,” afirma acesti cercetatori.