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科技日報北京8月26日電 (記者王小龍)經得起彎曲，耐得住摺疊，被徹底剪斷後也能自行修復，且功能完好如初。美國科學家日前開發出一種在室溫下即可實現自愈的柔性電路，即便被完全切斷也能恢復原來的導電性。新成果有望在柔性電子產品、機器人、人工皮膚、仿生假體等領域獲得應用。
這種電路由一種具有自愈功能的導電凝膠製成，具備高導電性、柔韌性並能在室溫下實現自愈。領導此項研究的美國德克薩斯大學奧斯汀分校助理教授餘桂華(音譯)稱，這種特性與其兩種成分密切相關，它們分別是超分子凝膠(超級凝膠)和導電高分子水凝膠。這種組合策略能夠讓新材料同時具備兩種材料的物理和化學屬性。
超級凝膠的高分子化學特徵為新材料提供了自愈能力。作為一種超分子組裝材料，這種凝膠由大分子亞基而非單個分子組成。因尺寸和結構獨特，超級凝膠分子間的相互作用比普通材料要弱得多，而且這種相互作用還是可逆的，使其像「動態膠水」一樣，具備重新自我組裝的能力。而導電聚合物水凝膠則因其獨特的3D網絡結構，有助於提高新材料的導電性能。作為混合凝膠的骨幹材料，水凝膠成分也增強了新材料的強度和彈性。當超級凝膠注入到水凝膠基質中後，超級凝膠會在新材料中形成第二個網絡結構，讓兩種材料看起來像是一個整體。
研究人員證明，當混合凝膠電路被切斷後，一分鐘即可完成自我修復，恢復導電。即使在同樣的位置被切割多次，凝膠電路也能「滿血復活」。
相關論文發表在最新一期《納米快報》雜誌上。
總編輯圈點
不但要讓硬邦邦的電路板像普通衣服一樣穿在身上，還要使電路具有自我診斷、自我修復的「癒合」能力，或者說具有生物組織或器官那樣的「活」性，從而大大增強電子產品的安全性、可靠性和壽命，便是這項研究的意義所在。雖然本研究可能不會真正走向應用，但我們可以更好地理解類似材料的自愈甚至是成長機制，從而實現對材料結構的編程控制，真正找到具有完美功能的新材料，由此我想到了「變形金剛」。