美研制出可反復(fù)愈合的觸敏塑料“皮膚”

美國斯坦福大學(xué)的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)研制出首個(gè)具有敏銳觸感且在室溫下能迅速、反復(fù)愈合的人工合成材料。此進(jìn)展或?qū)?dǎo)致更智能假肢或更有彈性的可自我修復(fù)個(gè)人電子產(chǎn)品的出現(xiàn)。該研究成果發(fā)表在11月11日《自然·納米技術(shù)》雜志上。

研究人員一直在竭力模仿人類皮膚的卓越性能，如皮膚的觸感(發(fā)送給大腦的關(guān)于壓力和溫度的精確信息)以及高效的自愈能力。斯坦福大學(xué)化學(xué)工程系鮑哲南教授及其團(tuán)隊(duì)成功地將上述兩項(xiàng)性能集成在單個(gè)合成材料中。

在過去的10年中，人造皮膚研究取得了重大進(jìn)展，但即使是最有效的自我修復(fù)材料仍具有重大缺陷。有些因必須暴露在高溫條件下而無法實(shí)用，有些雖在室溫下可以愈合，但修復(fù)創(chuàng)口會改變其機(jī)械或化學(xué)結(jié)構(gòu)，所以其只能使用一次。最重要的是，還沒有出現(xiàn)一種自愈合材料具有良好的電導(dǎo)性。

鮑哲南團(tuán)隊(duì)經(jīng)由兩種成分的混合成功地達(dá)到了兩全其美的效果——塑料聚合物的自我修復(fù)能力和金屬的導(dǎo)電性。他們使用的塑料包含有氫鍵連接的長鏈分子，這些分子很容易打散，當(dāng)其重新連接時(shí)，氫鍵就能自我重組和恢復(fù)材料的結(jié)構(gòu)。

鮑哲南表示，該材料對下壓和屈曲都非常敏感，因此未來的假肢在關(guān)節(jié)處將有更好的彎曲度。覆有該種材料的電氣設(shè)備和電線也可自我修復(fù)，使電力維護(hù)變得不再困難和昂貴，尤其是在難以到達(dá)的地方，如建筑物墻壁或是車輛內(nèi)。研究團(tuán)隊(duì)的下一個(gè)目標(biāo)是使材料更透明和更具彈性，以適于電子設(shè)備或顯示屏的包裝和覆蓋。