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超級電子皮膚問世 天津大學研發“全天候”自愈合材料
2020-06-01 09:06
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  ( 焦德芳、記者王敏)日前,天津大學張雷、楊靜團隊成功研發“全天候自愈合材料”。該材料性能達到國際領先水平,能在嚴寒、深海和強酸堿等極限條件下快速自愈合,有望成為機器人、深海探測器和極端條件下各類高科技設備的“超級電子皮膚”。相關成果已經在國際權威期刊《自然·通訊》發表。
  自愈合材料采用先進的超分子技術合成。顧名思義,這類材料可以不借助外界能源,模仿人類皮膚組織進行自我修復,從而顯著提高材料的使用壽命和安全性,因此在電子皮膚、海洋涂料、生物醫藥等領域具有廣闊應用前景。長期以來,現有的自愈合材料一直在極地嚴寒、深海水下、強酸強堿等條件下表現不佳,如何在極端環境下快速自我修復成為了自愈合材料難以逾越的技術瓶頸。
  天津大學張雷、楊靜團隊利用不同性質的親水基團與雙硫基團,成功合成了可在多種極端條件下快速自愈合的彈性體材料。團隊充分利用了不同動態鍵的協同相互作用,使材料在不借助任何外界能源的條件下,能夠同時實現高彈性、高拉伸性和快速修復損傷的功能。根據實驗結果顯示,這種新型自愈合材料在室溫下可實現10分鐘內快速愈合,愈合后可承受超過自身重量500倍的重物。在零下40度低溫、過冷高濃度鹽水下甚至在強酸強堿性環境中都表現出了高效的自愈合性能,堪稱一種優異的“全天候”自愈合材料。
  “這種新型自愈合材料對海洋工程、極地、高空、工業廢水處理等極端環境作業具有重要意義。”據張雷教授介紹“下一步我們計劃將材料應用于電子皮膚傳感器,讓極限環境下的機器人能夠感知體表的壓力、水流、溫度等,為先進電子設備打造真正的‘智能皮膚’。”

 

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