研究人員開發自愈高分子材料無需外部刺激即可自我修復
研究人員對動物王國中的一些生物進行了調查,發現它們具有復制身體部位和治癒的能力,希望將這種能力帶到醫學上幫助人類。例如壁虎可以失去尾巴並重新長出來,以及可以再生手臂的海星等。伊斯蘭研究小組的研究人員,卡內基梅隆大學的形變實驗室和東京大學的川原實驗室的研究人員共同創建了一個自我修復UI。
自我修復UI是一個柔軟的界面,能夠在沒有外部刺激和膠水的情況下自我修復損傷、重構和融合。自愈UI的關鍵是由一種自愈聚合物聚硼矽氧烷(PBS)和一種名為MWCNTs-PBS的多壁碳納米管填充材料組成的複合材料,該材料具有機械和電自愈能力。
研究人員開發了一種混合模型,將PBS和MWCNTs-PB以及其他常見的軟性材料如織物和矽膠等結合在一起,構建了一種具有自愈、傳感和驅動能力的界面。該團隊表示,其設想的控制器設備可以動態改變其形狀和模塊數量。在測試中,該團隊能夠做的事情就是將兩個控制器切割成四塊,讓它們作為四個半大的遊戲設備工作,每個部分都有觸摸傳感器。使用後,這四個部分可以拼接成原來的兩個控制器。
同時,該團隊還能夠製作出一個自愈式的損傷傳感器矩陣作為第二層皮膚。該技術還被開發成了一個傳統的氣動軟執行器,可以進行切割和重新配置。在圖中,可以看到一個”癒合的心臟”,它的特點是嵌入了LED組件和內部的MWCNTs-PB切割傳感器。這顆心臟可以檢測到它何時被切成兩半,以及兩半合在一起的時候,它可以在6個小時內完全癒合。