墨爾本大學(xué)的一群研究人員正在為移動(dòng)設(shè)備開發(fā)一種獨(dú)特的3D打印自愈凝膠，最終的結(jié)果可能就是一個(gè)能自我修復(fù)的智能手機(jī)，讓你徹底擺脫碎屏帶來(lái)的不便！這項(xiàng)研究已經(jīng)發(fā)表在《RoyalSocietyofChemistry’sMolecularSystemsDesign&Engineering》雜志上。
這種基于聚合物的自愈凝膠可在損傷后進(jìn)行自我再生，其表現(xiàn)跟活組織非常像。這種獨(dú)特的屬性能延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命，在這之前，機(jī)械故障通常限制了產(chǎn)品壽命。自愈過(guò)程基于動(dòng)態(tài)共價(jià)化學(xué)，研究人員能以一種受控的方式形成、斷裂和重組化學(xué)鍵，從而操縱打印物體的屬性。
這個(gè)項(xiàng)目也是一個(gè)4D打印例子，因?yàn)榇蛴〔牧蠒?huì)隨著時(shí)間改變它們的屬性。這種特性為其帶來(lái)了多種潛在應(yīng)用。凝膠的質(zhì)地類似牙膏，但被施壓時(shí)，它會(huì)像液體一樣流動(dòng)，并且能形成一個(gè)固體形狀。
“我們將動(dòng)態(tài)化學(xué)物質(zhì)注入這種聚合物中，這增強(qiáng)了凝膠；但通過(guò)刺激（例如酸度的變化），我們可以削弱凝膠，這種扭轉(zhuǎn)能修復(fù)材料中的裂紋，”研究人員解釋說(shuō)。
正是這些動(dòng)態(tài)屬性讓材料能修復(fù)損傷，修復(fù)過(guò)程也不復(fù)雜，材料只用簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)換其基本結(jié)構(gòu)就行。在未來(lái)，修復(fù)手機(jī)、平板電腦碎屏或有凹痕的車門所需要的只是一些刺激，如加熱或加濕。
目前，在用自愈凝膠3D打印屏幕方面，研究人員仍面臨一些挑戰(zhàn)。觸摸屏是一個(gè)復(fù)雜的東西，研究人員需要考慮屏幕的功能和顯示元素。但是，在不久的將來(lái)絕對(duì)能實(shí)現(xiàn)自我愈合的非交互式屏幕或手機(jī)殼。
除了改變形狀、強(qiáng)度和柔韌性外，這種革命性的凝膠還可以改變顏色。最后一種功能使其可能用作尖端的偽裝技術(shù)。在偏遠(yuǎn)地區(qū)作戰(zhàn)的士兵將能3D打印與環(huán)境相匹配的服裝和設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)更好的隱蔽，就像變色龍一樣。這樣，他們就不用攜帶許多不同種類的隱蔽設(shè)備，負(fù)重將大大減輕。
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