受損電路能夠即時進行自我修復,無間斷地重新調整電信號通路,從而保證數字時鐘持續運行。
圖源:《自然材料》
許多自然生物具有自我修復的能力。現在,人造的機器將能夠模仿這種特性。在本周發表于《自然材料》(Nature Materials)雜志的研究結果中,卡內基梅隆大學(Carnegie Mellon University)的研究人員發明了一種可在遭受極端機械損傷后自行修復的自愈材料。
這種柔性復合材料由懸浮在軟彈性體中的液態金屬液滴組成。當遭受損壞時,液滴破裂后與鄰近的液滴形成新的連接,在沒有中斷的情況下重新導通電信號。使用這種導線材料制造的電路,在被切斷、刺穿或移除材料后,仍然能保持完美連續運行。
其應用包括仿生機器人技術、人機交互和可穿戴計算設備。該材料還具有高電導率,且在拉伸時不會發生變化,因此非常適用于電力和數據傳輸。
“雖然其他關于柔性電子技術的研究已經產生了具有彈性和可變形的材料,但它們仍然容易受到機械損傷的影響而立刻導致電氣故障,”機械工程副教授Carmel Majidi說,“而我們的自愈材料具備前所未有的功能,它可以使柔性電子器件和機器展現出柔軟生物組織和有機體的非凡恢復能力。”
綜合柔性材料實驗室(Integrated Soft Materials Laboratory)的領導者Majidi,是在柔性材料工程和柔性機器人技術領域內開發新型材料的先驅。
他說:“如果我們想要制造出與人體及自然環境更協調相容的機器,必須從新型材料開始。”
參考文獻: 1. Eric J. Markvicka, Michael D. Bartlett, Xiaonan Huang, Carmel Majidi. An autonomously electrically self-healing liquid metal–elastomer composite for robust soft-matter robotics and electronics. Nature Materials, 2018; DOI: 10.1038/s41563-018-0084-7
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責任編輯:殷鵬飛
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