新型自愈材料能在几秒内自动修复破碎的手机屏幕

今天的智能手机功能非常强大,但也更加娇贵。每一台手机正面几乎都被屏幕锁覆盖,有的甚至延伸到侧面。但是手机在使用过程中国很容易就会掉到地板上,一个不小心就能把屏幕摔碎了,相信每个人都有这样的经历和担忧吧。不过也在不久的将来,我们的这种担忧就没有必要了,因为最近印度的研究人员开发了一种能够“自愈”的晶体材料

新型自愈材料能在几秒内自动修复破碎的手机屏幕

位于加尔各答的印度科学教育与研究学院(IISER)和印度理工学院的研究人员最近在《科学》杂志上展示了一种自愈晶体材料,当它破碎时,可以将破碎的碎片重新组装成原始形式。

“在过去十年左右的时间里,活性组织和骨骼的伤口愈合激发了许多合成自愈合聚合物、凝胶和其他软材料。然而,在晶体材料中复制这种修复仍然是一个挑战,因为它们是刚性的,并且由于其中的分子密集且规则排列,它们会阻止材料在受损部分扩散,”研究人员在一份声明中说。

由马拉雷迪教授领导的研究人员开始进行这项研究,目的是证明机械冲击不一定会导致无法修复的损坏。考虑到这一点,他们开发了一种在结晶状态下具有极性排列(正极到负极)的固体材料。如果材料沿其表面某处断裂,则断裂表面处将存在相反的电势。

这种有机材料是压电材料,这意味着它可以将机械能转化为电能,反之亦然。这种现象的一个典型例子是你手机中的麦克风,它将机械声波转换为电信号,然后在另一端解码并转换回声音,以便其他人可以听到你说话。但压电显然在启动天然生物材料的自愈方面也起着重要作用,例如机械损伤后受损的骨骼和胶原蛋白。

由于表面之间产生的强大吸引力,单个针状晶体(每个长约2毫米,宽约0.2毫米)连接在一起。当发生断裂时,这些力将部件重新连接在一起,而无需任何外力(如热或电),这与其他研究人员先前提出的自愈材料不同。

新型自愈材料能在几秒内自动修复破碎的手机屏幕

“过去十年里,已经进行了大量研究以在非天然聚合物、凝胶和复合材料中找到自愈 [特性],这些聚合物、凝胶和复合材料在性质上是柔软和无定形的。已经采用了各种策略来模拟自然,但几乎所有策略都需要至少一种刺激,例如热、光、溶剂或化学愈合剂。雷迪教授说,一般来说,所有材料都会在破损的部分分崩离析时失效。

与其他趋于柔软和无定形的自修复材料不同,这种特殊材料的硬度高达十倍,并具有晶体结构,使其成为电子产品的理想选择。

目前尚不清楚这种材料是否可用于涂覆智能手机屏幕,因为这需要一些不会干扰用户体验的互补特性。然而,实验表明该材料表现出强偏振和非线性光学响应。再加上其自愈能力,这可能使其成为光学传感、高精度计量和光学纳米探测等的理想选择。

微信扫码关注公众号获取最新消息

原创文章,作者:好汉科普网,如若转载,请联系我们:thinkou@126.com 并注明出处:https://www.108hei.com/archives/3825

微信公众号