Ulusal Tayvan Üniversitesi (NTU) araştırmacıları, esneklik, su geçirmezlik ve ayarlanabilir iletkenliği aynı yapıda bir araya getiren biyolojik olarak parçalanabilir MXene-bambu kağıt elektrotlar geliştirdi. Nefes alabilen bir Ecoflex katmanı ile bütünleşen bu ölçeklenebilir ‘yeşil’ elektrotlar; giyilebilir algılama, elektromiyografi (EMG) ve dış iskelet kontrolü gibi uygulamalarda yeni nesil yardımcı teknolojilere sürdürülebilir bir yol açıyor. Çalışma Advanced Science dergisinde yayımlandı.
YEŞİL ELEKTRONİK ATAĞI
Giderek büyüyen elektronik atık sorununa yanıt veren biyobozunur kağıt elektrotlar, sürdürülebilirliği yüksek performansla birleştiriyor. Ekip, bambudan elde edilen selüloz nanofiberlere yerleştirilen MXene nanolevhaları ile hafif, esnek ve ölçeklenebilir üretime uygun, maliyet-etkin bir elektrot mimarisi ortaya koydu. Bu yaklaşım, hem malzeme tarafında doğa dostu bir taban sağlıyor hem de fonksiyonel katmanların elektronik niteliklerini korunabilir kılıyor.
ESNEK VE SU GEÇİRMEZ
Nefes alabilen Ecoflex kaplama, tekrar eden kullanımlarda bile mekanik dayanımı korurken suya karşı güçlü bir bariyer oluşturuyor. Böylece ter, yağmur veya yoğun nem gibi gerçek yaşam koşullarında sinyal kalitesi ve cihaz güvenilirliği destekleniyor. Kaplamanın bu ikili rolü (hem koruma hem de konfor) giyilebilir sistemlerin gün boyu kullanımına doğrudan katkı sağlıyor.
DÜŞÜK GÜRÜLTÜ ALGILAMA
MXene ile selüloz arasındaki güçlü kimyasal ve fiziksel bağlar, yapısal stabiliteyi artırırken elektron taşınımını verimli kılıyor. Bu sayede elektrotlar, gerilim ve hareket değişimlerine karşı yüksek duyarlılıkla yanıt verirken ölçümde düşük gürültü sergiliyor. Yapılan testlerde, giyilebilir sensörler, kas aktivitesi izleme (EMG) ve dış iskelet kontrolü senaryolarında uzun süreli çalışmada mükemmel stabilite ve tekrarlanabilirlik doğrulandı.
SÜRDÜRÜLEBİLİR ÜRETİM MODELİ
Bambu bazlı selüloz nanofiberlerin kullanımı, yenilenebilir kaynaklara dayalı bir üretim zincirini mümkün kılıyor. MXene nanolevhalarıyla oluşturulan iletken ağ, ayar yapılabilir iletkenlik sayesinde farklı uygulama gereksinimlerine göre optimize edilebiliyor. Nefes alabilen Ecoflex ile tamamlanan yapı; ölçeklenebilir, uygun maliyetli ve endüstriyel entegrasyona elverişli bir platform sunuyor.
Çalışmanın sorumlu yazarı Prof. Tzu-En Lin, bu yeniliğin, gelecek nesil giyilebilir ve yardımcı teknolojiler için tasarlanan yeşil ve ölçeklenebilir elektroniklerin önünü açtığını vurguladı; ekibin ortaya koyduğu mimarinin saha koşullarında uzun ömür ve yüksek sinyal doğruluğunu birlikte sunabildiğini belirtti.
