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“全天候自愈合材料”研制 “電子皮膚”有望

2020-06-10 10:53:45來源：化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：材料閱讀量：4068
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導(dǎo)讀：日前，《自然?通訊》期刊發(fā)表了一項新的研究，該研究成果表明：我國天津大學(xué)張雷、楊靜研究團隊成功研制出了一種可在氣候環(huán)境下實現(xiàn)快速自動愈合，且無需借助于外界幫助的“全天候自愈合材料”。該類新型材料有望成為各類電子科技產(chǎn)品的“智能皮膚”，從而幫助科研人員實現(xiàn)在各類環(huán)境下開展科學(xué)考察活動的目的。

　　【儀器網(wǎng) 材料化工】據(jù)科技日報報道，日前，《自然·通訊》期刊發(fā)表了一項新的研究，該研究成果表明：我國天津大學(xué)張雷、楊靜研究團隊成功研制出了一種可在氣候環(huán)境下實現(xiàn)快速自動愈合，且無需借助于外界幫助的“全天候自愈合材料”。該類新型材料有望成為各類電子科技產(chǎn)品的“智能皮膚”，從而幫助科研人員實現(xiàn)在各類環(huán)境下開展科學(xué)考察活動的目的。
 
　　提及自動愈合，我們總能在各類科幻電影中找到這種快速愈合，毫發(fā)無傷帶來的快感與滿足感。然而，盡管影視劇作取材于生活，但是其內(nèi)容在大多數(shù)時候往往又高于生活，是生活影像的抽象表述。在這其中，既飽含著創(chuàng)作者們的靈活構(gòu)思，又囊括了現(xiàn)代人對未來眾多高科技的無限暢享。而擁有“不死之身”，可以在槍林彈雨中依舊毫發(fā)無損的技能無疑是科幻電影題材中的“香餑餑”。
 
　　眾所周知，在地球生態(tài)系統(tǒng)中，無論是小到人們無法用肉眼覺察的細菌、微生物，還是大到海洋中的“一方霸主”——鯨魚，乃至于如今成功站在食物鏈頂端的人類，在受到外界傷害時，自身機體會啟動相應(yīng)地愈合功能，幫助傷口的愈合，這是所有地球生物生存于各類環(huán)境下演化出來的天生本能。不過，即使各類生物都擁有自動愈合的能力，但是愈合周期要根據(jù)傷口的情況而定。此外，在大面積創(chuàng)傷的條件下，傷口的愈合周期不僅相應(yīng)地延長，而且還會有致命的風(fēng)險，因為生命體自動愈合有一定的承受能力，一旦傷口超過自身機體的承載力，自動愈合也難以為繼。
 
　　因此，要想在各類自然環(huán)境下生存下來，保護好自身免受傷害是關(guān)鍵。現(xiàn)在，張雷、楊靜研究團隊研發(fā)出來的“全天候自愈合”材料可以說打破了人們的既有認知，將自動愈合能力提高到了一個新的高度。據(jù)了解，該研究團隊研發(fā)出來的新型材料是一種超分子聚合物，可以在室溫下實現(xiàn)十分鐘內(nèi)快速愈合，且愈合后自身承載的重量可超500倍。而即便是在低溫、強酸強堿等惡劣環(huán)境當(dāng)中，該類材料都可以在24小時內(nèi)自動愈合。
 
　　進一步了解，該新型自動愈合材料之所以可以實現(xiàn)快速愈合，多重動態(tài)鍵這一多重“磁力紐扣”是關(guān)鍵。以往的自愈合材料同樣具備自動愈合的能力，但是在環(huán)境條件下，動態(tài)鍵的連接能力會受到干擾，導(dǎo)致材料愈合能力顯著降低。為此，研究團隊設(shè)計采用了多重動態(tài)鍵——多種“磁力紐扣”，這項技術(shù)提高了動態(tài)鍵之間的重連能力，從而增強了材料在環(huán)境下的自動愈合能力。
 
　　此外，張雷教授指出，在設(shè)計研發(fā)這一新型材料的過程中，研究人員還采用了低玻璃化溫度的聚合物主鏈，這種聚合物具有一定的疏水性，可以有效幫助動態(tài)鏈在惡劣水環(huán)境下重連。
 
　　上述新型自動愈合材料的研發(fā)問世，既克服了現(xiàn)有自愈合材料在環(huán)境下愈合能力不足的問題，又有助于今后“電子皮膚”的打造。一旦這一新材料應(yīng)用于機器人皮膚的設(shè)計當(dāng)中，未來有望借助于這些擁有快速愈合能力的機器人實現(xiàn)在各類環(huán)境下的科學(xué)探測作業(yè)。
 
　　以往，人們對高科技的無限遐想紛紛體現(xiàn)在各類科幻影視劇作和文學(xué)作品當(dāng)中。而現(xiàn)實是，一旦有人提出新的構(gòu)想，往往被指為“白日做夢”。如今，隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，過去那些被稱之為“青天白日夢”的科學(xué)構(gòu)想得以一一實現(xiàn)，推動著人類社會的發(fā)展進步。所以說，你永遠不知道下一秒哪些超出常識范圍內(nèi)的“黑科技”新鮮出爐。而要想跟上現(xiàn)代科技的步伐，不妨打開固定思維的枷鎖，或許天馬行空的“亂想”才是一切科技的起源。
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