自己治癒の敏感な材料が作成されました

新しい材料は、電子機器の作成だけでなく、補綴物にも使用できます。

科学者は長年にわたり人間の肌を模倣し、同じ特徴を持ち、そのような機能を果たすことができる物質を創造しようとしてきました。科学者が再現しようとする皮膚の主な性質は、感受性と癒す能力です。これらの特性のために、人間の皮膚は、温度および圧力についての信号を脳に送り、環境刺激物質に対する保護障壁として働く。

化学工学教授のスタンフォード大学教授（成都バオ）は、この2つの資質を組み合わせた材料を創り出すために苦労した結果、初めてチームを成し遂げました。

過去10年の間に「人工皮革」のサンプルが多数作成されましたが、最も洗練されたものでさえ非常に重大な欠点がありました。彼らの中には、「癒す」ために「熱」が必要なものもあり、毎日の状況で毎日使うことは不可能です。他のものは常温で復元されますが、復元されると機械的または化学的な構造が変化し、実際には使い捨てになります。しかし、最も重要なことに、これらの材料のどれも良好な電気伝導体ではなかった。

Zhang Bao氏と彼の同僚は、この方向で大きく前進し、初めてプラスチックポリマーの自己修復と金属の電気伝導度を1つの材料に組み合わせることができました。

科学者たちは、水素結合でつながれた長い分子鎖からなるプラスチックから出発した。これは、1つの原子の正に帯電した領域と次の原子の負に帯電した領域との間のやや弱い結合である。この構造により、外部衝撃の後に材料を効果的に自己修復することができました。分子はかなり単純に崩壊するが、元の形で再結合する。その結果、柔軟性のある材料が得られ、科学者は冷蔵庫の虹彩の左側と比較した。

この弾性ポリマーに科学者は材料の機械的強度を増加させるニッケル微粒子を添加した。さらに、これらの粒子は、その導電性を高めている。電流は、1つの微粒子から別の微粒子に容易に運ばれる。

結果はすべての期待に応えました。「プラスチックの大部分は良好な絶縁体であり、我々は優れた導体を持っています」とZheng Baoは結論づけました。

その後、科学者は物質の回復能力を試験した。彼らはナイフで材料の小さな部分を半分にカットします。研究者らは、形成された2つの部品を軽く押し当てることで、その材料が元の強度と導電率を75％回復させることを発見しました。半時間後、材料は元の特性を完全に回復した。

「人間の肌でさえ治癒に数日かかるので、私たちは非常に良い結果を達成したと思います」とBao Benjaminの同僚のChi Kion Teeは述べています。

新しい材料は次のテストに成功しました - 切開回復の50サイクル。

研究者はこれに関与しないであろう。将来的には、材料を強くして導電性を向上させるだけでなく、自己修復能力を低下させるため、材料中のニッケル粒子をより効率的に使用したいと考えています。より小さい金属粒子の使用は、材料をさらに効率的にすることができる。

材料の感度を測定することで、科学者は握手の強さで圧力を検出して反応することができることを発見した。バオと彼のチームは、彼らの発明が義足で使用できると確信しているからです。さらに、彼らは電子デバイスとそのスクリーンをカバーするために使用できるように、材料をできるだけ薄く透明にする予定です。

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