シリコーンに埋め込まれたグラフェン ナノチューブが医療電子機器を前進させる

PlasticsToday スタッフ | 2021 年 9 月 1 日

医療用電子機器、特にウェアラブル機器の分野は急成長しており、Statista によると、2024 年までにその収益は 180 億ドルに達すると予測されています。 医療用ウェアラブル デバイスに使用される材料は、導電性に加えて、弾力性があり、柔らかく、ユーザーにとって快適である必要があります。 世界的なナノテクノロジー企業 OCSiAI によると、シリコーンが最有力候補だが、その絶縁特性が障害になっているという。 カーボン ブラック、金属フィラー、カーボンファイバーなどの導電性添加剤の統合は、シリコーンの柔軟性、硬度、加工、純度、および全体的な価格に大きな影響を与えます。 中国の配合業者が開発したグラフェンナノチューブを組み込んだ材料が解決策を提供すると伝えられている。

OCSiAIによると、この材料はシリコーンゴム製の柔軟な電極とセンサーの製造に特有の要件を満たしているという。 シリコーンにグラフェンナノチューブを導入することで、10^2Ω・cm以下の体積電​​気抵抗率と低硬度・高弾性を両立することが可能になります。 シリコーン化合物は皮膚に触れても跡が残らず、導電助剤としてカーボンブラックを使用する場合によくある粉塵も発生しません。

すでに市場に投入されている開発品は、電子インパルスマッサージ装置です。 グラフェン ナノチューブが熱硬化ゴム シリコーンに導入され、柔軟性などの機械的特性を維持しながら、表面への炭素放出がなく、ゴムの体積抵抗が 300 Ω 未満になりました。

「グラフェン ナノチューブは、他のどの材料よりも長さと幅の比が大きいです。その超伝導性と強度と合わせて、ナノチューブはエラストマー内に導電性の 3D ネットワークを形成することができます」とエラストマーの開発およびサポート リーダーのエカテリーナ ゴルブノバ氏は述べています。 OCSiAlグループ副社長。 「他の添加剤よりも数十倍、さらには数百倍低い0.01%の使用量が、Tuballグラフェンナノチューブの重要な利点です。当社のパートナーは、柔軟性があり、柔らかく、しかし導電性のシリコーンコンパウンドを低価格で製造できるようになりました。」 ゴルブノワ氏は一例として、最近発売されたサイバー義手を挙げている。 グラフェン ナノチューブを使用した導電性シリコン指先のおかげで、タッチスクリーン使用機能のコストは 10 ～ 15 分の 1 に削減されました。

世界最大のグラフェン ナノチューブ生産者である OCSiAl は、ルクセンブルクの本社のほか、ノボシビルスク、ロシア、上海に研究施設を運営しています。 同社の Tuball ナノチューブに関する約 20 件の環境および健康に関する研究が実施され、皮膚刺激、皮膚感作の可能性、または急性皮膚毒性は示されていません。 OCSiAlによると、これらは欧州と米国の化学当局によって大規模商業化が承認されているという。

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