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2018-03-21
纺织科学研究 2018年3期
电子皮肤可自愈并可回收利用
为了打造更加环保的电子设备,研究人员设想了一种可以完全回收的电子皮肤,即便被撕裂也能够自我修复。据发表在《科学进展》上的研究所述,该设备本质上是一片装有传感器的薄膜,由三种现已商用的化合物以及纳米银颗粒混合而成,能够测量压力、温度、湿度以及气流。
如果给电子皮肤划一刀,两侧流出的化学物质即可自行恢复如初。即便表面破损也可以将薄膜丢进溶液中,让材料重新液化植皮。未来,该技术有望用于假体、机器人或智能织物上。
这项研究成果的特殊之处,就是它可以回收再利用。以美国为例,仅在 2014年,其就创造了160亿磅(近726万吨)的电子废弃物,而所有这些电路板、晶体管、硬盘,都含有必须妥善处理的有毒化学物质。研究合著者、科罗拉多大学波德分校机械工程助理教授Xiao Jianliang表示:“这种特殊的设备不会产生任何废弃物,我们想让钉子产品变得更加环保。”
即便电子皮肤严重受损,也可以通过循环解决方案来回收利用。溶液可以将基质分解为小分子,让纳米银离子沉入底部,然后所有材料都可以被重新利用来制造另一片功能性电子皮肤。在140℉(60℃)的环境下,完整回收耗时30分钟左右;如果在室温下,则需要10小时。相比之下,材料自愈的速度要快很多——室温下不到半小时,60℃下只需几分钟。
这种电子皮肤并非十全十美,它虽然柔软但不像人类皮肤那样富有弹性。教授表示,他和同事们正在努力提升设备的可扩展性,以便更轻松地运用到假肢或机器人上。……
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