लचीले पहनने योग्य उपकरणों के तेजी से विकास के साथ, इलेक्ट्रॉनिक त्वचा मानव-कंप्यूटर इंटरैक्शन इंटरफ़ेस के लिए एक महत्वपूर्ण सामग्री बन जाती है, और इसकी सुरक्षा बहुत महत्वपूर्ण हो जाती है। कच्चे माल के रूप में प्राकृतिक रेशम प्रोटीन और कैल्शियम आयनों का उपयोग करते हुए, शंघाई यूनिवर्सिटी ऑफ़ साइंस एंड टेक्नोलॉजी की एक टीम ने एक पारदर्शी, खिंचावदार, स्व-उपचार और अत्यधिक सुरक्षित प्रवाहकीय इलेक्ट्रॉनिक त्वचा सामग्री बनाई है जिसमें अच्छे अग्निरोधी गुण हैं। अनुसंधान दल ने इसके अग्निरोधी तंत्र का गहराई से पता लगाया और एक प्रारंभिक चेतावनी प्रणाली विकसित की जो चरम स्थितियों में वायरलेस संकेतों के माध्यम से सूचना प्रसारित कर सकती है, जिससे नई आयनिक त्वचा को और अधिक डिजाइन करने और पहनने योग्य उपकरणों की सुरक्षा में सुधार करने के लिए एक नया विचार प्रदान किया जा सकता है।

एसएफसीआईएस की तैयारी और प्रस्तुति

विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए फाइब्रोइन कैल्शियम आयन इलेक्ट्रॉनिक त्वचा (SFCIS) तैयार करने के लिए दो अलग-अलग तरीकों का इस्तेमाल किया गया। SFCIS में उच्च पारदर्शिता है। पर्यावरण में SFCIS के यांत्रिक गुणों को कैल्शियम आयनों की सामग्री को विनियमित करके नियंत्रित किया जा सकता है, ताकि SFCIS का मापांक जैविक ऊतकों के समान हो और इसका अनुप्रयोग प्रदर्शन अधिक मजबूत हो। इस बीच, SFCIS में अच्छी स्ट्रेचेबिलिटी (1200% तक बढ़ाव दर) और विद्युत चालकता (1.96ms · cm-1) है, जो पहनने योग्य उपकरणों की जरूरतों को पूरा कर सकती है। जल वाष्प वातावरण में, SFCIS का एक अच्छा स्व-उपचार प्रदर्शन भी है।

एसएफसीआईएस के यांत्रिक गुण

कैल्शियम आयनों की शुरूआत पर्यावरण के साथ सामग्री का आदान-प्रदान कर सकती है और सामग्री में संयुक्त पानी की स्थिरता को बनाए रख सकती है। एक ओर, बंधुआ पानी का अस्तित्व इलेक्ट्रॉनिक त्वचा सामग्री के लिए बड़ी संख्या में हाइड्रोजन बांड प्रदान करता है, जिससे इसमें उच्च कठोरता और आत्म-उपचार क्षमता होती है। दूसरी ओर, जब सामग्री दहन पर्यावरण के संपर्क में आती है, तो कैल्शियम चेलेटिंग पानी सामग्री को गर्मी को अवशोषित कर सकता है और लौ के संपर्क में आने पर पहली बार वाष्पित हो सकता है, और तेजी से फैल सकता है, जिससे आंतरिक तहखाने के लिए सुरक्षा बन जाती है। इसलिए इस तरह की इलेक्ट्रॉनिक त्वचा सामग्री में अच्छी लौ मंदक संपत्ति होती है।

एसएफसीआईएस का ज्वाला मंदक तंत्र और दहन सतह का एसईएम आरेख

टीम ने विभिन्न दहन प्रतिक्रिया चरणों में प्रत्येक सामग्री घटक के परिवर्तनों का सटीक विश्लेषण करने के लिए थर्मो-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (TGA-MS) लक्षण वर्णन का उपयोग किया, और इस प्रकार यह अनुमान लगाया कि ज्वाला मंदक प्रक्रिया में निर्जलीकरण, कार्बनीकरण परत विस्तार, बहुपरत परिरक्षण और मुक्त मूलक शमन शामिल है। सीमित ऑक्सीजन सूचकांक परीक्षण के प्रयोग में, SFCIS ने इंजीनियरिंग प्लास्टिक के बराबर ज्वाला मंदक प्रदर्शन दिखाया, और दहन प्रयोग में कोई पुनः प्रज्वलन, बूंद और अन्य माध्यमिक खतरे नहीं होंगे, जो आग के वातावरण में सामग्री की सुरक्षा की बहुत गारंटी देता है।

व्यावहारिक रूप से, टीम ने दहन की डिग्री के साथ SFCIS विद्युत चालकता में परिवर्तन के आधार पर एक वायरलेस अग्नि चेतावनी प्रणाली भी विकसित की।

सामान्य तौर पर, टीम प्राकृतिक रेशम प्रोटीन पर आधारित है, सरल तैयार का उपयोग करने की विधि में अच्छी विद्युत चालकता, यांत्रिक गुण, आत्म-चिकित्सा गुण और आयन कंडक्टर इलेक्ट्रॉनिक त्वचा सामग्री की लौ retardancy है, अनुसंधान दहन तंत्र के लिए इस तरह की सामग्री एक व्यवहार्य योजना प्रदान करता है, साथ ही एक नए प्रकार के कृत्रिम त्वचा डिजाइन के रूप में विचारों की एक नई ट्रेन प्रदान करता है, पहनने योग्य सुरक्षा उपकरण में सुधार करने के लिए महत्वपूर्ण ज्ञान है।