发布时候：2012/11/13 15:30:02

美国斯坦福年夜学的一个科研团队研制出首个具有灵敏触感且在室温下能敏捷、频频愈合的人工合成材料。此进展或将致使更智能假肢或更有弹性的可自我修复小我电子产物的呈现。该研究功效颁发在11月11日《天然 纳米手艺》杂志上。

研究人员一向在极力模拟人类皮肤的出色机能，如皮肤的触感(发送给年夜脑的关在压力和温度的切确信息)和高效的自愈能力。斯坦福年夜学化学工程系鲍哲南传授和其团队成功地将上述两项机能集成在单个合成材猜中。

在曩昔的10年中，人造皮肤研究获得了重猛进展，但即便是最有用的自我修复材料仍具有重年夜缺点。有些因必需表露在高温前提下而没法适用，有些虽在室温下可以愈合，但修复创口会改变其机械或化学布局，所以其只能利用一次。最主要的是，还没有呈现一种自愈合材料具有杰出的电导性。

鲍哲南团队经过两种成份的夹杂成功地到达了分身其美的结果 塑料聚合物的自我修复能力和金属的导电性。他们利用的塑料包括有氢键毗连的长链份子，这些份子很轻易打散，当其从头毗连时，氢键就可以自我重组和恢复材料的布局。

研究人员在这类弹性聚合物中添加了细小的金属镍颗粒以增添其机械强度。镍颗粒的纳米级概况是粗拙的，这对材料构成导电性相当主要。其每一个凸起的边沿都堆积了一个电场，使电流更轻易从一个粒子达到下一个粒子，从而使塑料聚合物具有电导性。

研究人员对该材料在受损后机械强度和导电性的恢复能力进行了检测。他们取用薄带状材料并将之切成两半。将其放在一路轻轻按压几秒钟后，材料可恢复其原始机械强度和导电率的75%;假如按压30分钟，材料机能的恢复接近100%。更主要的是，统一样品可在统一个处所频频切削，颠末50次切削和修复，样品的柔韧性和舒展度仍无缺如初。

该团队还切磋了该材料的压敏特征。电子在材猜中构成电流的进程，近似在在石头间跳跃超出小溪。镍颗粒就饰演了石头开元体育的脚色，它们间的距离决议了一个电子需要几多能量从一块石头跳跃到另外一块。合成皮肤上的扭曲或按压会改变镍颗粒间的距离，也就改变了电子跳跃的难易水平。这些细微的电阻转变可被转换成皮肤遭到压力和张力的信息。研究人员暗示，该材料可探测到握手发生的压力转变。

鲍哲南暗示，该材料对下压和愚昧都很是敏感，是以将来的假肢在关节处将有更好的曲折度。覆有该种材料的电气装备和电线也可自我修复，使电力保护变得不再坚苦和昂贵，特别是在难以达到的处所，如建筑物墙壁或是车辆内。研究团队的下一个方针是使材料更透明和更具弹性，以适在电子装备或显示屏的包装和笼盖。

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