智能人工肌肉可自我修复 高弹性新材料逆天

  次阅读 来源:互联网(转载协议) 2016-04-20 13:59 我要评论(0)

据南京大学官网消息,该校化学化工学院、配位化学国家重点实验室、人工微结构科学与技术协同创新中心李承辉副教授与斯坦福大学鲍哲南教授合作,利用配位键设计合成了一种高弹性的自修复材料。该研究为人工肌肉走向智能化又迈出了重要的一步。

资料图

自修复材料是近十几年来兴起的一种新型智能材料。它可以实现材料对自身裂纹的检测并自发完成对材料的修复,从而可以预防材料由于产生裂纹而存在的潜在破坏,在航天、军工、桥梁、建筑以及工程等领域中有着重要应用。传统材料为了追求高强度及柔韧性,通常都是由不可逆的共价键构筑而成的。这种共价键在断裂之后无法再重建,因此传统材料受损后很难修复。

目前,用于自修复材料的可逆化学键主要有两类。一类是可逆动态共价键,例如共轭双烯与烯烃或炔烃之间可逆的Diels-Alder反应,双硫键可逆的氧化还原反应等。另一类是非共价键相互作用,例如氢键、静电吸引、疏水作用、π-π堆积等分子间弱相互作用。这两种途径各有优缺点。

李承辉副教授与斯坦福大学鲍哲南教授合作,利用配位键设计合成了一种高弹性的自修复材料。这种配位键将具有物理(热)可逆性或者化学可逆性,因而能够用于构筑自修复材料。同时,由于配位键强度适中,将能够克服可逆共价键和非共价弱相互作用的缺点。

高弹性自修复材料

据斯坦福大学官网报道,这种新材料可以由1英寸(约2.5厘米)被拉伸到100英寸(约2.5米)以上。它还具有很强的自修复能力。一般情况下,被破坏的聚合物需要通过溶剂修复或热修复来恢复特性,但是这种新材料可在室温甚至低温条件下进行自修复。研究人员发现,它在零下20摄氏度的条件下也能自行修复。

修复人工肌肉器件

因此,该材料还可用于制造人工肌肉。近年来人们开始关注一种基于电活性聚合物的人工肌肉。基于电活性聚合物的人工肌肉具有应变高、柔软性好、质轻、无噪声等特点,被公认为最具发展潜力。利用本研究中的自修复材料所制备出的人工肌肉器件,能够随着电压变化不断膨胀与收缩,因此其动作可以通过外部电压来控制。而且,该人工肌肉受损后可自动修复,修复后的器件仍然可承受与修复前同样高的电压。

本站文章信息来源于网络以及网友投稿,本站只负责对文章进行整理、排版、编辑,是出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。如果您有什么意见或建议,请联系QQ28-1688-302!

人工智能实验室
相关文章相关文章
  • 区块链再显神威!这只中概股一天股价涨700%

    区块链再显神威!这只中概股一天股价涨700%

  • 关注产品创新与企业成长,“ISHE 2018年度评选”正式启动

    关注产品创新与企业成长,“ISHE 2018年度评选”正式启动

  • 联想谷歌推新款VR头显:低于400美元,二季度上市

    联想谷歌推新款VR头显:低于400美元,二季度上市

  • 监管引导企业退出比特币挖矿 部分矿场仍正常生产

    监管引导企业退出比特币挖矿 部分矿场仍正常生产

网友点评网友点评
阅读推荐阅读推荐

算法 任何一个入门的软件开发人员都会听到这句话:算法是软件的灵魂!近年来大火的机器学习即是在算法在人工智能上的集中体现。今日头条通...

据《日本经济新闻》报道,日本东京大学教授稻叶雅幸等人开发出再现日本人骨骼肌肉构造的机器人。机器人各部位的肌肉和骨骼长度与日本人的平...

以奥黛丽-赫本为原型打造的人形机器人索菲娅首次拜访了印度。索菲娅是世界上首位获得公民身份的机器人,她在12月30日出现在了印度理工学院...

在查获现场,代售点电脑旁的一台机器人通过敲击电脑键盘抢票。 广州日报惠州讯 (全媒体记者秦仲阳 通讯员张中铃摄影报道)2018年春运售票已...