Terminator-style皮肤自我修复机器人移动接近现实

人造皮肤的机器人变得损坏时可以自我修复,类似的概念在阿诺德·施瓦辛格的t - 800 cyborg《终结者》电影向现实迈进了一步,在美国科学家新的研究。为首的研究人员鲍哲南加利福尼亚州的斯坦福大学,创造了一种灵活的、触摸感应,导电和压敏聚合物材料,可以“电子皮肤”申请机器人或假的身体部位,如人工手。

聚合物基质由一个随机网络分支包含多个尿素组的低聚物。这些组织的存在导致高密度内的氢键网络——做出重大贡献矩阵的结构完整性的脚手架。镍粒子分散在整个矩阵。氧的存在表面的镍粒子,在氧化的形式,也可以由氢键尿素组,进一步导致复合材料的结构稳定性。

广泛的氢键占的自愈性能材料和镍粒子的导电性和压感,作为团队成员本杰明三通解释道。“因为氢键比共价键弱,当材料破坏氢键打破优先。氢键是动态的,因为债券能很快再聚集,这导致材料的机械治疗功效。如果材料破裂,它本身自发修复并恢复其机械强度在10分钟左右。

小高峰

micro-nickel粒子赋予导电性的材料。的粒子不需要相互接触的导电性发生,”t说。的电子能够在粒子之间跳跃量子隧道效应”。显微镜下的团队发现,颗粒粗糙,布满了微小的峰值,比光滑粒子产生一个更高效的进行矩阵。三通说,这是因为电子电荷积累的技巧表面峰值,提高量子隧道效应,从而使更有效的电荷转移整个矩阵。团队显示聚合物是否破损,一旦损坏的零件放置在一起,愈合过程开始,导电性几乎完全恢复了大约15秒内。

如果一个外部负载应用于聚合物,这改变镍粒子之间的距离,从而导致电导率的变化。这允许电子皮肤检测压力变化或它的形状——这将允许,例如,可移动的关节被监控的位置。然而,材料不是一样有弹性的研究人员希望——,三通说,现在正在工作。

评论工作,韦恩·海耶斯自修复聚合物专家在英国读大学,说:“虽然这不是超分子polymer-metallic粒子复合的第一个例子,本文报告了成功使用导电性的途径可治好的弹性体和这种类型的材料提供了一种对可治好的设备,尤其是在涂料或生物医学领域。海斯补充说:“这是一个很好的初步结果但有一个更基本的科学理解愈合机制需要在这种类型的综合和进一步发展所需的工作之前,这种材料可以用在可行的设备。”