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受金刚狼启发,研制可自我愈合的新型塑料 驱动人造肌肉

2016-07-04 16:18:31

科学家们受到漫画角色金刚狼的启发,研发出一种可以自我愈合、弹性极大并且透明的材料,它可以被用来驱动人造肌

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最终的成品是一种非常柔软、类似橡胶的材料,其成本非常低廉。它可以延伸至原本长度的五十倍,并且能在室温下恢复剪刀造成的伤口。

在被割开五分钟后,这种技术就能延伸至它原本长度的两倍,对于漫画里的超级英雄来说,这种能力还不赖。

这种材料同时还是离子导体,能够通过离子的流动来导电,这是科学家们第一次将自我愈合性能整合到离子导体中。

该科研团队来自加州大学河滨分校和科罗拉多大学,他们表示这种材料最终可以被用在机器人科学、电子设备、电池和生物感应器中。

来自加州大学河滨分校的研究员王超(音译,Chao Wang)表示:“多年来,我们一直想要创造出具备这些属性的次啊了。我们做到了,并且现在才开始探索它的用途。”王超表示他对金刚狼的热爱激发了他对自愈材料的兴趣。

虽然先前人们就曾研发出透明且有弹性的离子导体,但想要给材料添加自愈能力非常棘手。为了要让材料自我愈合,你需要单个分子间的结合方式为非共价键结合,这就使得它无法分享电子。

通过这些结合方式来传输电子会让它们降级,如果你想让你的自愈材料保留自愈能力,那么这就是一个很大的问题。

为了找到解决办法,王超利用离子偶极相互作用来将分子结合在一起,这能够将带电离子和极性分子(分子的一端带正电另一端带负电)连接起来。

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这些分子间的细微电子不平衡让它们之间有了静电吸引。

因此王超及其同事通过混合高离子强度的盐和极性聚合物,得以出制造他们需要的材料。

研究人员们利用两层新的材料(它们之间有透明膜),创造出了人造肌肉原型。它在遇到电讯号的时候可以移动,就像人类肌肉接收到大脑信号的时候会移动一样。

这些材料仍处于研发初期,但它的独特属性结合能够让下一代电子设备和机器人的适应力比以前更强,即便金刚狼的关节里面已经用不上它了。

该研究已被发表在《先进材料》上。

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