美国科罗拉多大学研究人员成功研发可自愈材料


材料牛注:我们认识的机器人一直是刚性、笨重的金属化身。你能想象未来有一天,机器人变得柔软吗?它们会像人类一样移动,是不是太不可思议了?未来已经近在咫尺!

科罗拉多大学和加州大学河滨分校的科学家们合作开发了一种新材料,这种材料可拉伸,透明,能够自我修复,可以导电为人造肌肉供能。到目前为止,研究人员还没有能够将这四个特征(可拉伸,透明,自我修复和导电)融合到一种材料中。根据机械工程助理教授Christoph Keplinger的说法,这种新材料可能会激发机器人学、可拉伸电子学和电池技术领域“开创性”的后续工作。

“通常,你想象中的机器人是一个金属的、笨拙的硬件,你不会想要与它互动,力学性能的不匹配导致人类柔软的身体直接接触坚硬的机器人会有危险,”Keplinger通过电子邮件说。 “现在想象一种新型的机器人,它基于柔软的弹性材料,由可拉伸的电子电路提供动力,更类似于生物学的优雅设计。

Keplinger还补充道:“这种新型的机器人可被用于照顾老年人或者做一些家务劳动”。

据悉,近日Keplinger以及科罗拉多大学的研究生Tim Morrissey、Eric Acome 还有来自加州大学河滨分校的博士后研究生 Yue Cao, 研究生 Sarah Allec以及教授 Chao Wang和Bryan Wong已成功地在Advanced Materials期刊上合作发表了一篇名为“A Transparent, Self-Healing, Highly Stretchable Ionic Conductor”的文章。

Keplinger表示,在2015年8月,他正式加入了科罗拉多大学的这个联合项目。之后,在科罗拉多大学以及加州大学河滨分校的启动基金资助下,他得以建成了一个全新的实验室,并致力于研发由可伸展、透明化、可自愈以及可导电新材料制成的人造肌肉组织。

截止目前,研究人员们还没能够让这种新材料同时拥有的上述四种性质,但是他们已经成功研发出了一种可自我治愈的新材料。该篇论文的合著者Morrissey表示,一旦他们可以研发出拥有上述四种性质的新材料,其用途必将会是非常广泛的。

Morrissey透露道:“距今为止,这种拥有可自愈性质的肌肉组织已经被研发出约15年了,但是它们仍然隐藏于实验室中,不为外人所知晓。不仅仅是因为它们无法被大量生产,这种肌肉组织的另一个缺陷就是不能收到高强度的伤害,否则它们将会停止工作。不开玩笑地说,它们还在还不够强大,一张剪纸就能将它们杀死,因此没有消费者会对它们感兴趣的。”

“但是当我们为新型机器人装载上这种由可自愈材料制成的肌肉组织后,消费者就不再会因为怕机器人被刮伤而犹豫不决了。”Morrissey还说道,“在接下来的数月中,我们将会有幸见证这种新材料在各个科技层面上的广泛应用。得力于此,未来的机器人将会拥有比电影中的C-3PO和Tin Man更加人性化的面孔,以及更加灵活柔软有弹性的身躯,就像我们人类一样。”

原文链接:CU Boulder researchers help develop self-healing material that could lead to 'soft' robots.

文献链接:A Transparent, Self-Healing, Highly Stretchable Ionic Conductor.

本文由材料人编辑部月亮供稿,Meadow编译,点我加入材料人编辑部

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