Selvhelbredende materiale et gennembrud for bio-inspireret robotteknologi

Mange naturlige organismer har evnen til at reparere sig selv. Nu, fremstillede maskiner vil kunne efterligne denne egenskab. I resultater offentliggjort i denne uge i Naturmaterialer , forskere ved Carnegie Mellon University har skabt et selvhelbredende materiale, der spontant reparerer sig selv under ekstreme mekaniske skader.

Dette bløde stof kompositmateriale består af flydende metaldråber suspenderet i en blød elastomer. Når den er beskadiget, dråberne brister for at danne nye forbindelser med nabodråber og omdirigere elektriske signaler uden afbrydelse. Kredsløb produceret med ledende spor af dette materiale forbliver fuldt og kontinuerligt i drift, når de afbrydes, punkteret, eller fik fjernet materiale.

Ansøgninger om dens anvendelse omfatter bioinspireret robotik, menneske-maskine interaktion, og bærbar computer. Fordi materialet også udviser høj elektrisk ledningsevne, der ikke ændres ved strækning, den er ideel til brug i strøm- og datatransmission.

"Anden forskning inden for blød elektronik har resulteret i materialer, der er elastiske og deformerbare, men stadig sårbar over for den mekaniske skade, der forårsager elektrisk svigt, " sagde Carmel Majidi, en lektor i maskinteknik. "Det hidtil usete niveau af funktionalitet af vores selvhelbredende materiale kan gøre det muligt for blødt stof elektronik og maskiner at udvise den ekstraordinære modstandsdygtighed af blødt biologisk væv og organismer."

Majidi, der leder det integrerede bløde materialelaboratorium, er en pioner inden for udvikling af nye klasser af materialer inden for soft matter engineering.

"Hvis vi vil bygge maskiner, der er mere kompatible med menneskekroppen og det naturlige miljø, vi skal starte med nye typer materialer, " han sagde.

Majidi har en høflighedsaftale i Robotics Institute. Andre forfattere inkluderer Eric Markvicka og Xiaonan Huang fra Carnegie Mellon University, og Michael D. Bartlett fra Iowa State University.