在NASA、空軍研究實(shí)驗(yàn)室、海軍研究實(shí)驗(yàn)室等資助下，美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)研發(fā)出可用于電路的液體金屬-彈性體復(fù)合材料，可在機(jī)械損傷嚴(yán)重時(shí)自行修復(fù)，無需人工干預(yù)、外部能源或冗余電子元件就可重新建立電路連接。
可拉伸電子設(shè)備在穿戴式計(jì)算機(jī)、軟體機(jī)器人、氣動(dòng)致動(dòng)器等方面有重要應(yīng)用價(jià)值。人們已經(jīng)研制出半導(dǎo)體聚合物、離子水凝膠、液態(tài)金屬等柔性自修復(fù)材料，但這些材料易被撕裂、穿刺或受到其他機(jī)械損傷，導(dǎo)致電路故障。研究人員將直徑約50μm的鎵銦液態(tài)金屬合金液滴懸浮在有機(jī)硅彈性體中，制備出新型自修復(fù)材料，在無損傷時(shí)呈絕緣狀態(tài)，受到機(jī)械損傷時(shí)，金屬液滴破裂，與周邊建立新的電路連接。研究人員使用這種材料連接計(jì)數(shù)器和控制系統(tǒng)，當(dāng)材料被嚴(yán)重撕裂時(shí)，計(jì)數(shù)器仍可正常工作；這種材料制成的軟體機(jī)器人在電路受到打孔損傷后，也能維持既定運(yùn)動(dòng)軌跡繼續(xù)前進(jìn)。
電路受損后計(jì)數(shù)器仍可正常工作
修復(fù)過程
這種自修復(fù)材料可構(gòu)建電路或數(shù)據(jù)傳輸通路，在機(jī)械損傷后仍可保持傳輸能力，可用于仿生機(jī)器人、人機(jī)交互系統(tǒng)、穿戴式計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域。