Leitfähige Gele finden vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in vielen Spitzentechnologien und Industriebereichen. Ihr Hauptvorteil liegt in der Kombination von Leitfähigkeit mit den weichen, verformbaren Eigenschaften von Gelen und passt sich so unterschiedlichen Anforderungen von der Biomedizin bis zur flexiblen Elektronik an.
1. Biomedizin und Gesundheitsüberwachung
EEG-/EKG-/EMG-Erkennung: Leitfähige Gele ersetzen herkömmliche Metallelektroden und werden als Nasselektroden verwendet. Sie reduzieren Hautirritationen, verbessern die Signalstabilität und eignen sich für die langfristige physiologische Überwachung.
Tragbare und implantierbare Bioelektronik: Wird in EKG-Pflastern, Gehirn-{0}}Computerschnittstellen und anderen Geräten verwendet, um eine flexible Haftung am menschlichen Gewebe zu erreichen und so das Risiko einer Immunabstoßung zu verringern.
Intelligente Wundauflagen: Sie verfügen über Funktionen wie elektrische Stimulation zur Förderung der Heilung, antibakterielle Eigenschaften (z. B. Freisetzung von Silberionen) und eine bedarfsgesteuerte Arzneimittelfreisetzung (z. B. elektrisch gesteuerte Insulinfreisetzung) und eignen sich besonders für die Behandlung chronischer diabetischer Wunden.
2. Flexible Elektronik und tragbare Geräte
Elektronische Haut- und Tastsensoren: Sie simulieren die sensorischen Fähigkeiten der menschlichen Haut und werden in Prothesen-Feedback- und Rehabilitationsrobotern eingesetzt. Sie können Veränderungen von Druck, Belastung und Temperatur sensibel erkennen.
Flexible Energiespeichergeräte: Diese Geräte dienen als Elektrolyte in Superkondensatoren oder Batterien und kombinieren Leitfähigkeit und mechanische Flexibilität, um tragbare Energiesysteme zu unterstützen.
Dehnbare Schaltkreise und Steckverbinder: Ermöglichen stabile leitende Verbindungen in dynamisch gebogenen Bereichen (z. B. Gelenken), geeignet für flexible Displays und intelligente Kleidung.
3. Tissue Engineering und Nervenreparatur
Herzpflaster: Leitfähige Hydrogelgerüste werden zur Kultivierung von Kardiomyozyten verwendet, um die synchrone Übertragung elektrischer Signale zu fördern und die Herzfunktion nach einem Myokardinfarkt wiederherzustellen.
Neuralleitungen und Rückenmarksreparatur: Lenken Sie die axonale Regeneration, wenden Sie schwache elektrische Stimulation an, um die Schwann-Zell-Proliferation und Myelinbildung zu fördern und die Wiederherstellung der Nervenfunktion zu beschleunigen.