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以色列理工大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種柔性高分子材料，它在遭受“傷害”（即刮擦、割傷或扭傷）時(shí)能夠“自愈”。將其與傳感器相結(jié)合，有望獲得柔性具有自我修復(fù)能力的電子皮膚，未來可用于機(jī)器人、假肢和可穿戴設(shè)備上。
在霍斯山姆·哈伊克教授的指導(dǎo)下，穆罕默德·卡迪布博士在以色列理工大學(xué)沃爾夫遜化學(xué)工程學(xué)院成功地研發(fā)出彈性高分子材料或彈性體后，目前正在研究將先進(jìn)傳感器集成到彈性體的電子皮膚上。研究項(xiàng)目得到比爾和梅琳達(dá)·蓋茨基金會的部分資助，相關(guān)研究成果分別發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》和《先進(jìn)材料》雜志上。
以色列理工大學(xué)表示，經(jīng)過數(shù)百萬年的進(jìn)化，哺乳動物的皮膚發(fā)展成為傳感平臺，一方面對環(huán)境刺激具有高度敏感性，另一方面對溫度、鹽度、拉伸和折疊等外界作用具有極大的抵抗力。目前，人們在大力研發(fā)類似動物皮膚特性的人造電子材料和設(shè)備，相信它們在柔性機(jī)器人和人機(jī)界面等領(lǐng)域擁有巨大應(yīng)用潛力。
以色列理工大學(xué)表示，受人體皮膚生物修復(fù)過程的啟發(fā)，卡迪布決定研發(fā)與人體皮膚類似的自我修復(fù)系統(tǒng)，即自我修復(fù)電子皮膚。他首先研發(fā)出彈性體，其被拉伸至原長度的11倍也不會斷裂。此外，彈性體具有的獨(dú)特特性包括在自來水、海水或不同酸性溶液中能夠自愈。這讓它有望通過改造用來制作防水的柔性動態(tài)電子設(shè)備，該設(shè)備在水中遭到機(jī)械損傷時(shí)能夠自我修復(fù)并防止漏電。
隨后，卡迪布開始利用彈性體開發(fā)電子皮膚，將選擇性感應(yīng)、防水、自我監(jiān)控和自我修復(fù)等多種功能融入電子皮膚。利用電子皮膚組成的傳感系統(tǒng)能夠監(jiān)控環(huán)境變量，例如壓力、溫度和酸度。同時(shí)，該系統(tǒng)包含能監(jiān)視系統(tǒng)電子部件損壞的類神經(jīng)元組件，以及讓受損部位加速自我修復(fù)過程的其他組件。
科技日報(bào)
