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曼尼托巴大学开发出一种可3D打印的导电自修复水凝胶
发布:blast_k   时间:2017/7/16 14:03:30   阅读:1212 
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目前,大多数自修复材料需要外部刺激,如光、温度和电力,才能进行修复,因此这样的自修复系统并不自主。若想让材料在没有任何形式的外部干预下就能自我修复,导电性是一个关键性质。虽然已经有自主、导电的自我修复材料被开发出来,但由于缺乏拉伸性、压力敏?#34892;浴?#20307;导电性等特性或整体的机械性能,在?#23548;?#24212;用中它们表现得并不好。

最近,加拿大曼尼托巴大学(University of Manitoba)的研究人员提出一种设计自修复材料的新方法,能让材料具有机械稳定性、导电性和自我修复能力。该研究已经发表,题为《受皮肤启发的,具有导电性、拉伸性、压力敏?#34892;浴?#20869;在自主性,可3D打印的多功能自我修复水凝胶》。研究人员解释说,这种方法涉及物理和化学交联的一个结合:

“水凝胶内在自主的自我修复是通过聚(丙烯酸)?#28982;?#19982;三价铁离子之间的动态离子相互作用实现的。一个?#24067;?#20132;联被用来支持水凝胶的机械结构。在化学和物理交联网络之间建立一个?#33014;?#20197;及聚吡咯网络的导电性纳米结构导致一个具有体导电性、机电自我修复性(2?#31181;?#20869;100%机械修复)、超拉伸性(1500%)和压力敏?#34892;?#30340;双网络水凝胶。”

如论文摘要所述,这种材料不需要外部刺激,能在两?#31181;?#20869;完全自我修复好,并?#19968;?#33021;在30秒内恢复90%的电性能。研究人员说,这种自主修复能力以及剪切稀?#25176;?#35753;这种水凝胶成为一种理想的3D打印材料,它的潜在应用包括柔性机器人、仿生假体和健?#23548;?#27979;系统。
文章来源:天工社
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