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科学家开发可自我修复弹性导线[转载]
作者:Etienne Palleau 发表时间:2013-01-31 阅读次数:1088

据物理学家组织网1月24日报道,美国北卡罗莱纳州立大学的研究人员开发出一种具有可自我修复功能的弹性导线,其由液态金属线芯和聚合物护套组成,在受损后能够在分子水平上实现自我修复。这种导线有望大幅提高电子设备的耐久性,在柔性电子设备、复杂电路制造等领域也具有潜在的应用价值。相关论文在线发表于《先进材料》杂志上。

论文合著者、北卡罗莱纳州立大学化学和生物分子工程学助理教授迈克尔·迪基说,这种新型导线使用液态金属作为线芯,具有优良的导电性能。与此同时,它们还具有一定的延展性和自我修复功能,具有在极端环境中应用的巨大潜力。

为了制成这种导线,研究人员首先在具有自我修复功能的聚合物中制造出一个被称为“微流体通道”的细小通道,而后再向微流体通道中注入液态金属,用其充当导电材料。这使其看上去就像是一条充满了水的水管,由于这种导线护套是可拉伸的聚合物材料,而芯线为液态金属材料,在进行拉伸时并不影响其导电性能。

与延展性能相比,其自我修复功能更是一绝。当导线出现划伤等小型损伤时,液态金属会迅速发生氧化,形成一层类似于“皮肤”的物质,防止液态金属从护套中渗出;当线材受损严重、甚至被完全切断时,只要将断头重新相连,液态金属也能自动重连、接通电路。与此同时,聚合物护套会发挥自我修复功能,形成新的分子键,逐渐修复损伤。

迪基说,这是一项非常让人兴奋的研究,因为该技术提供了一种连接和配置电路的新方法,为人们创建更复杂的电路提供了可能,在对不同的导线进行重连时,只需要一把剪刀即可。具有自愈功能的导线有望大幅提高电子设备的耐久性,在柔性电子设备制造领域更有着诸多潜在的应用价值。此外,该技术在一定程度上还有助于减少电缆更换所带来的浪费和环境污染问题。(来源:科技日报 王小龙)

 

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 《先进材料》发表论文摘要(英文)

 
 
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