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智能塑料材料有望用于下一代软机器人、电子产品

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  研究人员由树木和贝类等生物中吸取灵感,创造出一种既柔韧又坚实的新型塑料质料,其韧性是天然橡胶的10倍。

  德克萨斯大学奥斯汀分校的一个科研团队使用了一种怪异的工艺,该工艺触及使用光和催化剂来改动质料的特征。他们的目标是摹仿自然质料,这一些质料正在某些中央是坚固的,正在另一些中央是柔嫩的。这项研讨的负责人、德克萨斯大学奥斯汀分校的化学助理传授说,事实上,虽然皮肤和肌肉等天然质料很轻易连系强度和灵活性等特征,但科学家们正在分解质猜中重现这类特征一直以来都很坚苦。

  正在曩昔,当利用差别分解资料的混合物来模仿这一些属性时,资料会正在差别资料相遇的处所星散或扯破。正在这类情况下,团队能够操纵和改动一种雷同塑料的资料的构造,应用光来改动资料的结实度和弹性。“这是第一个那样的资料。”研究人员正在UT消息的一篇帖子中说。

  这一些研究人员胜利而其别人失利的处所在于他们操纵结晶的本领,进而操纵资料的物理特征,特别是使用光的使用,这对可穿着电子设备或软机械人中的执行器具有潜在的变化意义。

智能塑料材料有望用于下一代软机器人、电子产品

  为聚合物找到适合的平衡点

  为了找到制作这类奇特资料的准确配方,研究人员从一种单体起头,这类单体是聚合物的组成部分,或说是一串单体,取大多数人所熟悉的塑猜中的单体近似。研究人员说,他们随后测试了12种催化剂,当它们被添加到单体中并表现可见光时,会发生一种近似于现有合成橡胶中发觉的半晶体聚合物。正在光芒接触到资料的处所,它变得愈加坚固和坚固,而没有被照射到的处所仍旧柔软和有弹性。

  他们说,这类质料的反应正在室温下开展,研究人员利用的单体和催化剂正在市场上是能够买到的。他们还利用便宜的蓝色led作为光源,这一历程耗时不到一个小时,并最大限度地减少了有害宝物的利用。研究人员说,所有这些层面皆意味着这类智能质料的制作历程是快速、便宜、节能和环保的。

  别的,因为其差别的性质,发生的质料比之前发明的大多混合质料更结实,能够拉伸得更远。

  聚合物正在机器人、电子行业的运用

  研究人员正在杂志上颁发了一篇关于他们事情的论文。该团队设计持续利用该质料开辟更多物体,以持续测试其特征并找出它最合适的利用范例。

  到场这项研讨的德克萨斯大学奥斯汀分校博士生说,个中也许包罗开辟包罗硬和软组件的3D物体。

  研究人员暗示,该团队还设想将这类质料用作灵动的底子,将电子元件固定在医疗设备或可穿着手艺中,或改进机器人的活动或耐用性。