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软硬特性的“智能塑料” 可用于柔性可穿戴电子产品

   日期:2022-10-20     浏览:89    评论:0    
 据New Atlas报道,塑料可以是硬的,也可以是软的,但塑料可以同时具有这两种特性吗?
 
得克萨斯大学奥斯汀分校的科学家们一直在探索这个问题,并生产出一种首创的材料,这种材料在某些部分是柔韧的,而在其他部分是坚硬的,他们认为有一天这种材料会被用于柔性电子产品和机器人。
 
在开发这种新型材料时,科学家们从天然材料中获得了灵感,这些材料在某些地方是刚性的,而在其他地方则是柔软和有弹性的。皮肤、肌肉、树木和贝类是该团队提供的几个例子,但是创造出混合强度和灵活性的合成版本是很困难的。以前的方法包括将不同的材料混合在一起,但这有其缺点,成品往往在接缝处散开。
 
 
研究人员声称,在材料科学的这一分支中,一种新型的类似塑料的材料取得了突破。作为一个起点,化学家们使用了单体,即聚集在一起形成聚合物的小分子。在这种情况下,聚合物与常用塑料中的聚合物非常相似,但有一两个特殊的技巧。
 
在测试了十几种候选材料后,科学家们发现了一种催化剂,它可以被整合到单体中,使它们对可见光产生反应,用廉价的蓝色LED来传递。这产生了创造一种半结晶聚合物的效果,其属性类似于橡胶,形成一种坚硬的材料。同时,没有暴露在光线下的区域仍然是柔软和有弹性的。
 
“这是同类材料中的第一种,”化学助理教授和论文的通讯作者Zachariah Page说。“通过应用光来控制结晶,并因此控制材料的物理特性的能力,对于可穿戴电子设备或软体机器人的执行器来说,可能是一种变革。”
 
研究人员称,这种类似塑料的材料的韧性是天然橡胶的10倍,但在不同区域具有不同的物理特性。科学家们想象他们的创造有广泛的应用,包括固定可穿戴技术或医疗设备中的电子元件,以及改善机器人的强度和灵活性。
 
研究第一作者Adrian Rylski说:“我们期待着探索应用这种化学方法来制造包含软硬成分的3D物体。”
 
这项研究发表在《科学》杂志上。
 
 
标签: 智能塑料
 
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