美研制出可反复愈合的触敏塑料“皮肤”

美国斯坦福大学的一个科研团队研制出首个具有敏锐触感且在室温下能迅速、反复愈合的人工合成材料。此进展或将导致更智能假肢或更有弹性的可自我修复个人电子产品的出现。该研究成果发表在11月11日《自然·纳米技术》杂志上。

研究人员一直在竭力模仿人类皮肤的卓越性能，如皮肤的触感(发送给大脑的关于压力和温度的精确信息)以及高效的自愈能力。斯坦福大学化学工程系鲍哲南教授及其团队成功地将上述两项性能集成在单个合成材料中。

在过去的10年中，人造皮肤研究取得了重大进展，但即使是最有效的自我修复材料仍具有重大缺陷。有些因必须暴露在高温条件下而无法实用，有些虽在室温下可以愈合，但修复创口会改变其机械或化学结构，所以其只能使用一次。最重要的是，还没有出现一种自愈合材料具有良好的电导性。

鲍哲南团队经由两种成分的混合成功地达到了两全其美的效果——塑料聚合物的自我修复能力和金属的导电性。他们使用的塑料包含有氢键连接的长链分子，这些分子很容易打散，当其重新连接时，氢键就能自我重组和恢复材料的结构。

鲍哲南表示，该材料对下压和屈曲都非常敏感，因此未来的假肢在关节处将有更好的弯曲度。覆有该种材料的电气设备和电线也可自我修复，使电力维护变得不再困难和昂贵，尤其是在难以到达的地方，如建筑物墙壁或是车辆内。研究团队的下一个目标是使材料更透明和更具弹性，以适于电子设备或显示屏的包装和覆盖。