Ученые разработали метод для создания более прочных силиконовых устройств
Исследование адгезии слоев силиконовых эластомеров в зависимости от степени отверждения. Автор: Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adv2681
Инженеры Университета Райса совершили прорыв в области мягкой робототехники и биомедицинских устройств, разработав новый способ повышения прочности и долговечности силиконовых компонентов без изменения самих материалов. Их исследование, опубликованное в специальном выпуске Science Advances, предлагает прогностическую модель, связывающую условия отверждения силикона с прочностью адгезии.
«Мы обнаружили, что степень отверждения силиконового эластомера в момент склеивания напрямую влияет на адгезию», — пояснил Дэниел Престон, ведущий автор исследования и доцент кафедры машиностроения.
Проблема адгезии силикона
Силиконовые эластомеры широко используются в медицине, бытовых товарах и мягкой робототехнике благодаря своей гибкости и биосовместимости. Однако надежное соединение силиконовых компонентов оставалось сложной задачей.
«Прочное и стабильное соединение критически важно для таких устройств», — отметила Те Фэй Яп, первый автор исследования, ныне доцент Гавайского университета.
Прорывная методика
Команда разработала систему оценки степени отверждения с помощью «реакционной координаты», учитывающей время и температуру процесса. Это позволяет точно определять оптимальный момент для склеивания слоев.
В тестах устройства, созданные по новой методике, показали на 50% большую гибкость и в 2 раза улучшенную адгезию между слоями при 3D-печати.
Перспективы применения
Технология найдет применение в производстве медицинских имплантов, носимой электроники и мягких роботов, позволяя создавать более надежные устройства без дорогостоящих дополнительных обработок.
Дополнительная информация: Te Faye Yap et al, Understanding silicone elastomer curing and adhesion for stronger soft devices, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adv2681
0 комментариев