Als je sensoren wilt gebruiken om biologische processen dynamisch te monitoren, is het handig je elektronische systemen te kunnen integreren in onregelmatige zachte weefsels zoals de menselijke huid. Onderzoekers van de University of California ontwikkelden zogeheten Van der Waals thin films (VDWTF’s): dunne nanofilms die schilfers halfgeleidend materiaal bevatten. Deze schilfers trekken elkaar aan via vanderwaalsinteracties in plaats van bindingen, wat het materiaal mechanisch rekbaar, plooibaar, permeabel en ventilerend maakt, terwijl het zijn elektronische eigenschappen en structuur behoudt, aldus de publicatie in Science.

De onderzoekers lieten zich inspireren door vanderwaalsinteracties in biologische samenstellingen , zoals bijvoorbeeld een lipide dubbellaag. De gestapelde nanosheets bestaan uit polydimethylsiloxaan of polyimide en kunnen over elkaar heen schuiven en roteren, wat zorgt voor mechanische rek- en plooibaarheid. Een netwerk van nanokanalen zorgt voor permeabiliteit en luchtdoorlaatbaarheid.

De resulterende VDWTF’s kunnen oprekken en zich aanpassen aan een ondergrond van zachte weefsels. Dat maakt het materiaal geschikt om plooibare en luchtdoorlaatbare bio-elektronische membranen mee te ontwikkelen. De onderzoekers lieten zien dat deze membranen elektrofysische signalen, zoals signalen uit elektrocardiografie en elektro-encefalografie (EEG), kunnen monitoren en versterken.