Uit siliconenrubber en koolstofnanobuisjes kun je een drukgevoelige folie maken die net zo flexibel én net zo gevoelig is als de menselijke huid. En hij is nog transparant ook, zo claimen Zhenan Bao en collega’s (Stanford University) op de website van Nature Nanotechnology.

Wat ze eigenlijk hebben ontdekt, is een manier om een flexibele folie te maken waarvan de elektrische weerstand niet verandert wanneer je hem oprekt. Dat doen ze door siliconenrubber te besproeien met een oplossing van enkelwandige nanobuisjes in N-methylpyrrolidon.

Nadat het oplosmiddel is verdampt, rek je de folie één keer stevig uit. De nanobuisjes, die zelf nauwelijks rekbaar zijn, worden hierdoor in de trekrichting georiënteerd. Laat je de folie vervolgens los, dan veert het rubber terug naar het oorspronkelijke formaat. De buisjes kunnen die verkorting alleen volgen door te verkreukelen, waarbij ze iets wegkrijgen van spiraalveertjes.

Elke keer dat je daarna de folie opnieuw oprekt, rek je die spiraalveertjes uit. En elke keer dat je loslaat, veren de veertjes terug. En voor de weerstand maakt het niet uit hoe ver zo’n veertje is uitgerekt.

Als je het oprekken daarna nog eens herhaalt in een richting die haaks hierop staat, krijg je een folie waarvan de weerstand in alle richtingen constant is.

De onderzoekers hebben zo’n folie meer dan 10.000 keer opgerekt en weer terug laten veren. De eerste 1.000 cycli daalde de weerstand een klein beetje, wellicht omdat de buisjes nog net niet optimaal waren georiënteerd. Daarna nam de weerstand weer iets toe. Over de hele lengte van de proef zat er echter maar zo’n 25 procent verschil tussen de hoogste en de laagste gemeten waarde.

Om een sensor te maken, neem je twee velletjes rubber die met langwerpige banen nanobuisjes zijn gecoat en vervolgens opgerekt zoals hierboven beschreven. Die leg je kruiselings op elkaar met ertussen een derde velletje siliconenrubber van een veel zachtere kwaliteit. Zo bouw je een elektrische condensator op, waarvan de capaciteit afhankelijk is van de dikte van de middenlaag.

Druk je vervolgens op de sandwich, of rek je hem aan de zijkanten uit, dan wordt hij ter plekke een beetje dunner. De opslagcapaciteit van de condensator zal op dat punt kleiner worden, en dat is eenvoudig te meten. Je kunt zelfs meten op welke plek er is gedrukt of getrokken, door te registreren tussen welke twee nanobuisjes-banen de capaciteitsvermindering het grootst is.

Het persbericht vermeldt niet of er al octrooi is aangevraagd.

bron: Stanford