智能手機能治愈自己?墨爾本大學的一群研究人員正在為移動設備開發(fā)一種獨特的3D打印自愈凝膠,智能手機實現(xiàn)自我修復將成為可能。
自愈凝膠也被稱作為“聚-甲基丙烯酸羥乙酯”,是一種基于聚合物的物質(zhì),它能像活組織那樣在受到損傷后進行自我修復。同時,它也被廣泛用于制作不同類型的隱形眼鏡,其特殊的再生性質(zhì)使其不僅適用于手機,還能適用于其他任何可能受到應力的物體,如汽車表面。
由MilenaNadgorny博士領(lǐng)導的創(chuàng)新小組包括墨爾本工程學院研究員LukeConnal博士和ZeyunXiao博士,他們將這項研究已經(jīng)發(fā)表在發(fā)表在了英國皇家化學學會電子期刊(RoyalSocietyofChemistry’sMolecularSystemsDesign&Engineering)上。
文中指出,“當使用自愈材料3D打印的物體受到損傷后,它能夠進行自我修復,就像生物修復組織的自愈能力一樣...這種獨特的屬性為產(chǎn)品提供了更長的使用壽命?!?/p>
Connal博士解釋說,他們所指的治療過程其實是基于動態(tài)共價化學實現(xiàn)的:“這意味著我們可以打破和改革其化學鍵,通過受控和觸發(fā)的方式,我們可以改變其3D打印物體的屬性。”
自愈凝膠可以讓手機屏幕自行修復
其實,該項目就是所謂的“4D打印”的一個案例,類似的已經(jīng)被應用于許多不同的東西。由自愈凝膠等材料制成的3D打印物體能夠以特定的方式對其環(huán)境做出反應,如,根據(jù)溫度、濕度、酸度等環(huán)境因素改變其形狀和結(jié)構(gòu)。
自愈凝膠具有類似于牙膏的性質(zhì),當對其施壓時,其可以像液體一樣流動,并且能夠形成固體形狀。Connal博士說:“我們已經(jīng)為這種聚合物添加了特殊的動態(tài)化學物質(zhì)。這種物質(zhì)可以增強凝膠,但是通過刺激它(如酸度的變化),我們又可以削弱凝膠?!?/p>
該材料的動態(tài)屬性是通過簡單地轉(zhuǎn)換其基本結(jié)構(gòu)實現(xiàn),使其能夠治愈遭受的任何損害。如,破碎的手機屏幕、平板電腦或者變形的車門都能通過改變環(huán)境溫度、濕度等進行自我修復。
盡管這種材料是一個驚人的突破,但是該團隊在使用自愈凝膠3D打印屏幕方面仍面臨著一些巨大的挑戰(zhàn)。觸摸屏很復雜,因為研究人員需要將該種技術(shù)與屏幕的功能以及顯示器進行重新整合。不過,可以自我愈合的非交互式屏幕或電話在未來是絕對可行的。
盡管這一切看起來可能像科幻小說,但它卻真的將要成為現(xiàn)實了。Connal博士認為,隨著4D打印技術(shù)的進一步發(fā)展,其可能性將是無止境的:“開發(fā)新型3D打印材料的潛力很大,”他說,“這是一個令人興奮和快速發(fā)展的領(lǐng)域?!?/p>
(審核編輯: 林靜)
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