今日、単なる人間には手に入らない複雑で高価な機器やエキゾチックな材料を使用しない科学者やエンジニアを想像することは困難です。 それでも、最も簡単な方法で印象的な結果が得られる場合があります。 このように、ゲームとノボセロフは、グラフェンの特性を研究するためにノーベル賞を受賞しました。グラフェンは、通常の粘着テープを使用して得られ、グラファイトの粒を粘着テープで繰り返し層状化します。 グラフェンは、家庭用ブレンダーと食器洗浄液を使用して、グラファイトの懸濁液から得られることが最近発見されました。 または、ここに、たとえば、 通常の釣り糸から人工の「筋肉」を製造する方法があります。
コンピューターのコンポーネントが小さくなると、「スマートクロス」、医療機器、人工装具、センサーとプロセッサを内蔵したインプラントを作成する可能性がより現実的になります。 これらの物体が人体に近接しているため、それらを柔らかく弾力性のあるものにする必要があります。 コンピューターはシリコンと金属でできているため、電子機器にとってこれは大きな問題です。 この問題の側面の1つは、コンポーネントを接続する弾性導体の作成です。 液体金属で満たされたポリマーキャピラリーまで、さまざまなオプションが提供されています。 米国航空宇宙産業の伝統的な「鍛造」であるパデュー大学は、ミシン、細い銅線、PVAフィラメント、およびシリコーンを使用して弾性導体を作成する技術を開発しました。
この方法の本質は非常に簡単です-ポリエチレン製のベースを取り、ジグザグの縫い目を作ります-ほとんどすべてのミシンがこれを行うことができます。 ご存知のように、機械は2本の糸で縫い付けられています。1本は上にあり針に押し込まれています。 釣り店で購入できる水溶性のPVA糸を上糸とし、細い銅線を下糸としました 。 したがって、導体はきちんとジグザグに配置され、プラスチックフィルムに固定されていることが判明しました。 その後、導体の側面のフィルムにEcoflexシリコーンを充填し、硬化後、PVA糸を数時間水に溶かし、ポリエチレンベースを除去しました。
最終結果は、内部に導体を備えた薄くて柔軟なシリコンテープです。 シリコンは導体を十分に確実に保護し、張力がかかった状態で負荷を均等に分散します。 このテープは、長さの30％、150,000サイクルで55％、15,000サイクルで110％の張力圧縮の120,000サイクルに耐えることができます。 最も密なジグザグでの最大長の増加は500％に達する可能性がありますが、極端な張力のサイクル数は急激に減少します-曲がりの場所でワイヤが切れ始めます。
科学者は、実際の医療機器でこのような柔軟なガイドを使用する可能性も実証しています。 彼らは、泌尿器科で使用されるフォーリーカテーテル用のひずみゲージを作成しました。 カテーテルは、先端が膨らむゴム製のチューブです。 センサーを使用すると、膀胱内のカテーテルの膨張の程度を制御できます。 センサーの動作原理は、リング導体のインダクタンスの測定に基づいています-コイルの直径に比例して変化します。