喜提“全天候自愈合材料” 有望借此打造“電子皮膚”
【化工儀器網(wǎng) 科技前沿】據(jù)科技日?qǐng)?bào)報(bào)道,日前,《自然·通訊》期刊發(fā)表了一項(xiàng)新的研究,該研究成果表明:我國(guó)天津大學(xué)張雷、楊靜研究團(tuán)隊(duì)成功研制出了一種可在氣候環(huán)境下實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)愈合,且無需借助于外界幫助的“全天候自愈合材料”。該類新型材料有望成為各類電子科技產(chǎn)品的“智能皮膚”,從而幫助科研人員實(shí)現(xiàn)在各類環(huán)境下開展科學(xué)考察活動(dòng)的目的。
提及自動(dòng)愈合,我們總能在各類科幻電影中找到這種快速愈合,毫發(fā)無傷帶來的快感與滿足感。然而,盡管影視劇作取材于生活,但是其內(nèi)容在大多數(shù)時(shí)候往往又高于生活,是生活影像的抽象表述。在這其中,既飽含著創(chuàng)作者們的靈活構(gòu)思,又囊括了現(xiàn)代人對(duì)未來眾多高科技的無限暢享。而擁有“不死之身”,可以在槍林彈雨中依舊毫發(fā)無損的技能無疑是科幻電影題材中的“香餑餑”。
眾所周知,在地球生態(tài)系統(tǒng)中,無論是小到人們無法用肉眼覺察的細(xì)菌、微生物,還是大到海洋中的“一方霸主”——鯨魚,乃至于如今成功站在食物鏈頂端的人類,在受到外界傷害時(shí),自身機(jī)體會(huì)啟動(dòng)相應(yīng)地愈合功能,幫助傷口的愈合,這是所有地球生物生存于各類環(huán)境下演化出來的天生本能。不過,即使各類生物都擁有自動(dòng)愈合的能力,但是愈合周期要根據(jù)傷口的情況而定。此外,在大面積創(chuàng)傷的條件下,傷口的愈合周期不僅相應(yīng)地延長(zhǎng),而且還會(huì)有致命的風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)樯w自動(dòng)愈合有一定的承受能力,一旦傷口超過自身機(jī)體的承載力,自動(dòng)愈合也難以為繼。
因此,要想在各類自然環(huán)境下生存下來,保護(hù)好自身免受傷害是關(guān)鍵。現(xiàn)在,張雷、楊靜研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出來的“全天候自愈合”材料可以說打破了人們的既有認(rèn)知,將自動(dòng)愈合能力提高到了一個(gè)新的高度。據(jù)了解,該研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出來的新型材料是一種超分子聚合物,可以在室溫下實(shí)現(xiàn)十分鐘內(nèi)快速愈合,且愈合后自身承載的重量可超500倍。而即便是在低溫、強(qiáng)酸強(qiáng)堿等惡劣環(huán)境當(dāng)中,該類材料都可以在24小時(shí)內(nèi)自動(dòng)愈合。
進(jìn)一步了解,該新型自動(dòng)愈合材料之所以可以實(shí)現(xiàn)快速愈合,多重動(dòng)態(tài)鍵這一多重“磁力紐扣”是關(guān)鍵。以往的自愈合材料同樣具備自動(dòng)愈合的能力,但是在環(huán)境條件下,動(dòng)態(tài)鍵的連接能力會(huì)受到干擾,導(dǎo)致材料愈合能力顯著降低。為此,研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)采用了多重動(dòng)態(tài)鍵——多種“磁力紐扣”,這項(xiàng)技術(shù)提高了動(dòng)態(tài)鍵之間的重連能力,從而增強(qiáng)了材料在環(huán)境下的自動(dòng)愈合能力。
此外,張雷教授指出,在設(shè)計(jì)研發(fā)這一新型材料的過程中,研究人員還采用了低玻璃化溫度的聚合物主鏈,這種聚合物具有一定的疏水性,可以有效幫助動(dòng)態(tài)鏈在惡劣水環(huán)境下重連。
上述新型自動(dòng)愈合材料的研發(fā)問世,既克服了現(xiàn)有自愈合材料在環(huán)境下愈合能力不足的問題,又有助于今后“電子皮膚”的打造。一旦這一新材料應(yīng)用于機(jī)器人皮膚的設(shè)計(jì)當(dāng)中,未來有望借助于這些擁有快速愈合能力的機(jī)器人實(shí)現(xiàn)在各類環(huán)境下的科學(xué)探測(cè)作業(yè)。
以往,人們對(duì)高科技的無限遐想紛紛體現(xiàn)在各類科幻影視劇作和文學(xué)作品當(dāng)中。而現(xiàn)實(shí)是,一旦有人提出新的構(gòu)想,往往被指為“白日做夢(mèng)”。如今,隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異,過去那些被稱之為“青天白日夢(mèng)”的科學(xué)構(gòu)想得以一一實(shí)現(xiàn),推動(dòng)著人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步。所以說,你永遠(yuǎn)不知道下一秒哪些超出常識(shí)范圍內(nèi)的“黑科技”新鮮出爐。而要想跟上現(xiàn)代科技的步伐,不妨打開固定思維的枷鎖,或許天馬行空的“亂想”才是一切科技的起源。
資料來源參考:科技日?qǐng)?bào)
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