自愈材料——仿生机器人技术的突破
2018-07-02 15:35:26
作者:本网整理 来源:卡耐基梅隆大学工程学院
受损电路能够即时进行自我修复,无间断地重新调整电信号通路,从而保证数字时钟持续运行。
图源:《自然材料》
许多自然生物具有自我修复的能力。现在,人造的机器将能够模仿这种特性。在本周发表于《自然材料》(Nature Materials)杂志的研究结果中,卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的研究人员发明了一种可在遭受极端机械损伤后自行修复的自愈材料。
这种柔性复合材料由悬浮在软弹性体中的液态金属液滴组成。当遭受损坏时,液滴破裂后与邻近的液滴形成新的连接,在没有中断的情况下重新导通电信号。使用这种导线材料制造的电路,在被切断、刺穿或移除材料后,仍然能保持完美连续运行。
其应用包括仿生机器人技术、人机交互和可穿戴计算设备。该材料还具有高电导率,且在拉伸时不会发生变化,因此非常适用于电力和数据传输。
“虽然其他关于柔性电子技术的研究已经产生了具有弹性和可变形的材料,但它们仍然容易受到机械损伤的影响而立刻导致电气故障,”机械工程副教授Carmel Majidi说,“而我们的自愈材料具备前所未有的功能,它可以使柔性电子器件和机器展现出柔软生物组织和有机体的非凡恢复能力。”
综合柔性材料实验室(Integrated Soft Materials Laboratory)的领导者Majidi,是在柔性材料工程和柔性机器人技术领域内开发新型材料的先驱。
他说:“如果我们想要制造出与人体及自然环境更协调相容的机器,必须从新型材料开始。”
参考文献: 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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