这种新材料 可实现终结者那般自愈合


材料牛注: 还记得阿诺德·施瓦辛格扮演的终结者么?枪林弹雨中总能自修复保持不死之身!是的,你没看错,这种可自愈透明高伸缩率人造皮肤已经到来,终结者还会远么?

这种材料由加利福尼亚大学河滨分校研究人员开发设计。此橡胶状的材料可以拉伸到其原始长度的50倍,这使我们想起了漫画里的超级英雄。作为一种合成皮肤或组织,该材料也有可能运用于医学领域。

除了为人工肌肉提供动力外,研究人员认为其材料价格相对低廉,易于制造,可用于打造更好的生物传感器,用于医疗和环境监测、长寿命电池甚至自愈机器人。“我们已开发出这种材料,现在才刚刚开始探索其性能。”然而,这些装置没有自愈能力。

受大自然中伤口愈合的启发,自我修复材料可修复由磨损造成的损害,延长使用寿命以及降低材料和设备的成本。目前,一种新型材料可以在现实生活中体现金刚狼的自愈合天赋。

离子导体在能量存储、太阳能转换、传感器和电子设备中也发挥关键作用。“这些年来,创造出具有所有这些特性的材料一直是个难题,”Wang解释道,新材料具备导电性能的同时也具备拉伸和自愈能力。

关键的困难是在电化学条件下确定键的稳定和可逆性。 Wang和团队使用极性聚合物——这意味着其分子同时具有正电荷和负电荷—并且将其与高离子强度的盐结合,这使材料即使在电化学反应时也能保持其分子键的稳定。团队使用被称为离子-偶极相互作用的机制,克服了自愈和传导的不相容性。

研究人员表明,通过进一步的微调,除了应用于机器人肌肉外,自愈材料还具有其他潜在应用。

这种材料能够在受到损伤后24小时内自愈。它只需要五分钟时间来修复自己,就可以拉伸到正常长度的两倍左右。与其他一些材料不同,它不需要任何外部刺激来触发这一过程:它在室温下可以自然有效地进行。

介电弹性体致动器实际上是由三个单独的聚合物片堆叠在一起的。“想象一下,一种基于柔软弹性材料的新型机器人,由可伸展的电子电路驱动,更加接近生物学的优雅设计”,Keplinger说。据报道,此透明、橡胶状的高伸展性材料能够使人造肌肉动起来。所以,就像人类的肌肉(如二头肌)在收到大脑发送的信号会移动一样,人造肌肉在接收到信号时也会反应。他们还展示了此材料模仿大自然中的自愈过程。将人造肌肉的一部分切割成两个单独的块体,该材料在不依赖外部刺激的情况下便可愈合,并且可恢复到与切割之前相同的性能水平。

原文链接:The material that could let robots fix themselves.

本文由材料人编辑部龙骑士提供素材,卜修明编译,万鑫浩审核,点我加入材料人编辑部

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