
斯坦福大学的研究人员首次展示了一种多层薄膜传感器,可用于人工皮肤,在愈合过程中自动重新排列。
据科学家介绍,多层人造皮肤有不同的功能层,每层薄到1微米甚至更薄。10层或更多层堆叠在一起的厚度不超过一张纸。有些层可能会感到压力,有些层会感到温度,有些层会有张力。
人造皮肤之所以能自动修复,是因为每层的主干都由长分子链组成。这些长分子链定期通过动态氢键连接,就像将DNA链的双螺旋连接在一起的分子链一样,使材料能够在不撕裂的情况下反复拉伸。
研究人员使用聚丙二醇和聚二甲基硅氧烷,这两种聚合物及其复合材料不溶,氢键使它们相互粘合,创造了耐用的多层材料。
加热时会变软流动,但冷却时会凝固。因此,研究人员可以通过加热皮肤来加速愈合过程。经过设计,这两种材料在适当的温度范围内与真实皮肤具有一般的粘度和弹性。
这项研究表明,机器人和假肢的新时代可能会到来,它们将拥有类似于人类触觉的自愈合成材料制成的“皮肤”。