超級電子皮膚問世 天津大學研發(fā)“全天候”自愈合材料

日前，天津大學張雷、楊靜團隊成功研發(fā)“全天候自愈合材料”。該材料性能達到國際領(lǐng)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(shè)備的“超級電子皮膚”。

自愈合材料采用先進的超分子技術(shù)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(yī)藥等領(lǐng)域具有廣闊應用前景。

研究團隊利用不同性質(zhì)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(tài)鍵的協(xié)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(xiàn)高彈性、高拉伸性和快速修復損傷的功能。

根據(jù)實驗結(jié)果顯示，這種新型自愈合材料在室溫下可實現(xiàn)10分鐘內(nèi)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(huán)境中都表現(xiàn)出了高效的自愈合性能，堪稱一種優(yōu)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(yè)廢水處理等極端環(huán)境作業(yè)具有重要意義?！睆埨捉淌诜Q，“下一步，團隊計劃將材料應用于電子皮膚傳感器，讓極限環(huán)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(shè)備打造真正的‘智能皮膚?！?/p>

相關(guān)成果已經(jīng)在國際權(quán)威期刊《自然·通訊》發(fā)表。