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新型智能材料：隨著壓力的變化改變硬度

文章來源：未知更新時間：2018-03-02 10:27:11

據悉，愛荷華州立大學的研究人員表示，一種新的智能和敏感材料，能夠像肌肉一樣變硬。

這種新型復合材料不需要外部能源，如熱量、光線或電力來改變其性能。并能夠以許多形式使用，在醫藥和工業領域具有潛在的應用前景。

該研究成果已在Materials Horizons上發表，通訊作者是愛荷華州立大學材料科學與工程系助理教授Martin Thuo和Michael Bartlett，第一作者是愛荷華州立大學材料科學與工程博士生Ravi Tutika。

研究人員發現了一種簡單，低成本的方法，生產過冷金屬顆粒，即使在低于其熔化溫度下也能保持液態。將熔化的金屬液滴暴露于氧氣中，形成一層氧化層，通過涂覆液滴，阻止液態金屬內部固化，形成微小顆粒。此外，他們還發現了將液態金屬顆粒與橡膠彈性體材料混合，而不會破壞顆粒的方法。

Thuo稱，“你可以像氣球一樣擠壓這些顆粒。” Bartlett表示，“當它們爆裂時，在內部形成金屬網”。

Thuo和Bartlett表示，可以通過調整爆裂點，在不同程度的機械應力下，使液態金屬流動。調整使用的金屬，例如，改變粒度或改變橡膠材料。

在這項研究中，液態金屬顆粒由鉍，銦和錫的金屬制成。但Thuo表示，還其他金屬也起作用。 “但是，不管你應用什么樣的金屬，都會得到同樣的行為。”

研究人員指出，這種新材料可以用于醫藥領域，支持脆弱的組織或保護有價值的傳感器。還也可以用于生物啟發機器人或可穿戴電子設備。

Bartlett解釋到：“帶有這種材料的器件可以彎曲達到一定的負載，但是如果你繼續彎曲，彈性體會變硬以抵抗彎曲。”

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