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具有自愈性能和高导电性的新型形变弹性体现世
时间:2019.12.20
责任编辑:苏秦
浏览:385

卡内基梅隆大学的研究人员已经开发出一种材料,该材料具有高导电性和导热性,以及与其他软复合材料不同的致动能力的独特组合。软机器人技术,可穿戴技术和人机界面领域的进步要求此类新型可拉伸材料能够自适应地改变形状,同时仅依靠便携式电子设备供电。



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卡内基梅隆大学软机实验室的负责人机械工程学副教授卡梅尔·马吉迪(Carmel Majidi)说 ,它不仅导热和导电,而且很智能。“ 就像当一个人接触热的或尖锐东西。由于它具有类似神经的电通路,因此距人工神经组织只有一步之遥。”


与LCE相结合的新技术


这是Majidi的实验室首次将这种技术与一种形状变形橡胶液晶弹性体(LCE)相结合。LCE就像平板显示器中使用的液晶一样,但是像橡胶一样链接在一起。由于它们在受热时会移动,因此它们具有作为形状变形材料的有前途的功能。

不幸的是,它们缺乏形状记忆激活所需的导电性和导热性。尽管可以加入刚性填料来增强导电性,但这些会使LCE的机械性能和形状变形能力下降。研究人员通过将液态金属镓铟与LCE结合使用,创造出一种具有前所未有的多功能性的柔软可拉伸复合材料,从而克服了这些挑战。


损害响应–迈出第一步


该材料的另一个关键特征是其韧性和对重大损坏的反应。

论文的主要作者Michael Ford解释说:“ 我们观察到了这种复合材料的电自我修复能力和损伤检测能力,但与以前的液态金属复合材料相比,其损伤检测能力进一步提高了,由于损坏会产生新的导电迹线,可以激活形状变形,因此复合材料可以对损坏做出独特的响应。”


许多高端应用


该材料的高电导率使该复合材料能够与传统电子设备连接,动态响应触摸并可逆地改变形状。它适用于可伸缩电子设备的任何应用,例如:卫生保健、服装、可穿戴计算、辅助设备、机械人、太空旅行等。



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