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金年会-人造皮肤破损后可自行修复,有望造出有触觉的机器人—新闻—科学网
时间:2024-04-14 | 作者:肥仔

图为不混溶动态聚合物薄膜的5层瓜代层压薄膜的深度剖面数字显微镜照片。图片来历:斯坦福年夜学

据颁发在最新一期《科学》杂志上的论文报导,美国斯坦福年夜学研究人员初次展现了一种多层薄膜传感器,这类人造电子皮肤可在愈合进程中主动从头摆列。这是模拟人类皮肤的要害一步。这一前进预示着一个机械人和假肢新时期或将到来,将来它们将具有类人触觉的自愈合成材料制造的“皮肤”。

斯坦福年夜学博士生克里斯 库珀暗示,人类皮肤有良多层,在愈合进程平分工相当明白有序,每层城市有选择地自行愈合,以恢复整体功能。而新电子皮肤层可以模拟这一点,它也是由层构成的。它方才进化出免疫机制,经由过程触及份子辨认和旌旗灯号传递的复杂进程,重建具有原始分层布局的组织。

研究人员介绍说,多层人造皮肤具有各自分歧的功能层,每层薄至1微米,乃至更薄。10层或更多层堆叠在一路的厚度不跨越一张纸。有的层可能感受到压力,有的层感受温度,还的层具有张力。分歧层的材料可以被设计成具有感应热、机械或电气转变的特征。

这类人造皮肤为什么能主动从头修复?奥秘就在每层的骨干都是由长份子链构成的,这些长份子链经由过程动态氢键按期毗连,就像将DNA链的双螺旋毗连在一路的份子链一样,这使得材料可以反复拉伸而不会扯破。

研究人员利用了聚丙二醇和聚二甲基硅氧烷,这两种聚合物和其各自的复合材料是不混溶的,氢键使它们彼此很好地黏合在一路,从而建立了耐用的多层材料。

这两种聚合物的长处是,当加热时,它们会变软并活动,但冷却时会金年会凝固。是以,经由过程加热人造皮肤,研究人员可以或许加速愈合进程。在室温下,愈合可能需要长达一周的时候,但当加热到70℃时,约在24小时内可愈合。颠末设计,这两种材料在恰当的温度规模内对外部应力具有与真人皮肤一般的黏性和弹性。

(原题目:人造电子皮肤破损后可自行修复,有望造出有近似人类触觉的机械人)

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