近日,沙特阿卜杜拉国王科技大学的科研人员开发出一种导电的水凝胶,用它制成的电子皮肤的拉伸能力、自愈能力和应变灵敏度,达到了新的极限。
该校材料科学与工程系教授胡萨姆·埃沙夫表示:“我们的材料不但胜过所有水凝胶,并且引入了新功能。”
据悉,这种由含水的水凝胶与金属碳化物组成的复合材料,不仅能拉伸超过34倍,还能迅速变回初始形状,也可以粘贴在许多表面上,例如皮肤。当把这种材料切成小块再重新连接到一起时,它能迅速地自我愈合。
对此,研发人员称:“材料对于拉伸和压缩具有不同的灵敏度,这是一项突破性的发现,为感知能力添加了一个新的维度。”对于感知皮肤中的变化并将其转化为电信号来说,这个新维度显得十分重要。
研发人员表示:“我们的材料在各种生物感知和生物医疗领域,具有真正的潜力。”
例如,将这种材料制成的薄片粘贴到用户的前额,就能分辨出不同的面部表情,例如微笑或皱眉。这种能力有望使严重面瘫患者通过控制电子设备,与外界进行通信。
另外,将条状的这种材料粘贴于咽喉部位,就可以将语音转化为电子信号。这项功能有助于使有语言障碍的人的讲话能被清楚地听到。还有一种更加直接且非常有用的医疗应用,就是柔性创面覆盖物,它可以释放药物促进伤口愈合。
除了粘贴在外部皮肤上,这种材料还可用于身体内部的病变器官。研发团队正计划开发一种智能材料,用于监测器官的体积和现状,根据产生的信号来改变药物的释放。未来,理想的潜在应用会将医学感知和治疗结合起来。
此外,其他的应用还包括机器人,例如:这种材料可用于触敏的机器人手指,它还具有防伪作用,加上集成电路元件,可以高度灵敏地检测签名的真伪。
关于这款电子皮肤的潜在应用,研发团队有一个长长的列表。总结起来,即“商业化的潜力巨大。”