研究發現,許多自然有機體有自我修復的能力。現在,制造出來的機器將能夠模仿這種特性。本周發表在《自然材料》(Nature Materials)雜志上的研究結果顯示,卡內基梅隆大學的研究人員已經研制出一種自愈材料,它們可以在極端的機械破損下自我愈合。
這種軟復合材料由懸浮在較軟彈性材料中的液態金屬液滴組成。一旦損壞,液滴就會破裂,并與相鄰液滴形成新的連接且無中斷地重新路由電信號。當切斷、刺穿或移走材料時,帶有這種材料導電痕跡的電路保持完全連續的工作狀態。
自愈合材料的應用包括生物啟發性機器人、人機交互和可穿戴式計算。同時,因為該材料即使處于拉伸狀態時也表現出高電導率,所以它也是用于電力和數據傳輸的理想材料。
機械工程副教授Carmel Majidi表示:“在軟電子技術方面已經產生了彈性和可變形的材料,但仍然容易受到導致電氣故障的機械損傷的影響。而我們的自愈材料具有前所未有的功能性,可以使軟物質電子設備和機器展現出生物軟組織和生物體的非凡彈性。”
軟材料綜合實驗室的負責人Majidi,是軟物質工程和軟機器人領域開發新型材料的先驅。他稱:“如果我們想制造更適合人體和自然環境的機器,我們必須從研究新型材料為起點。” |