新成果有望在柔性電子產(chǎn)品、機(jī)器人、人工皮膚、仿生假體等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。

這種電路由一種具有自愈功能的導(dǎo)電凝膠制成，具備高導(dǎo)電性、柔韌性并能在室溫下實(shí)現(xiàn)自愈。領(lǐng)導(dǎo)此項(xiàng)研究的美國得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校助理教授余桂華（音譯）稱，這種特性與其兩種成分密切相關(guān)，它們分別是超分子凝膠（超級凝膠）和導(dǎo)電高分子水凝膠。這種組合策略能夠讓新材料同時(shí)具備兩種材料的物理和化學(xué)屬性。

 

超級凝膠的高分子化學(xué)特征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(gè)分子組成。因尺寸和結(jié)構(gòu)獨(dú)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(dòng)態(tài)膠水”一樣，具備重新自我組裝的能力。而導(dǎo)電聚合物水凝膠則因其獨(dú)特的3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有助于提高新材料的導(dǎo)電性能。作為混合凝膠的骨干材料，水凝膠成分也增強(qiáng)了新材料的強(qiáng)度和彈性。當(dāng)超級凝膠注入到水凝膠基質(zhì)中后，超級凝膠會(huì)在新材料中形成第二個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，讓兩種材料看起來像是一個(gè)整體。

 

研究人員證明，當(dāng)混合凝膠電路被切斷后，一分鐘即可完成自我修復(fù)，恢復(fù)導(dǎo)電。即使在同樣的位置被切割多次，凝膠電路也能“滿血復(fù)活”。相關(guān)論文發(fā)表在最新一期《納米快報(bào)》雜志上。

 

專家認(rèn)為，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(fù)的“愈合”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(qiáng)電子產(chǎn)品的安全性、可靠性和壽命，便是這項(xiàng)研究的意義所在。