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它让电子元件也能自愈,简直是材料界的终结者!

已有 2356 次阅读 2016-12-13 09:35 |系统分类:科普集锦



在智能时代,出门宁愿没带钱都不能没带备用电源。


手机平板没电了啥也做不了,所以各种电子设备的续航能力是评判其优劣的重要标准。



斯坦福的王超(音译)和北京清华大学的吴辉(音译)共同开发的自愈电池


为了开发续航力更长的电子产品,最近有些研究转向了开发自愈材料。


这些材料(通常是聚合物)能修复细微的裂痕或破损,从而让更多易于随时间磨损的装置不至于过快失去效用。


美国加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的工程师们就开发出一种能自愈的油墨:


磁性油墨




该团队从用做的磁性微粒开始,因为这种导电材料的微粒有强大的磁场。


钕属于镧系元素(稀土元素),用于制造特种合金、电子仪器和光学玻璃,在制造激光器材方面有着重要的应用。



加入钕的灯泡


同时在混合物中加入了导电炭黑


导电炭黑是具有低电阻或高电阻性能的炭黑。可赋予制品导电或防静电作用,常在感应器和电池等设备中用到。



各种炭黑


因为在自然状态下,微粒的磁场会相互抵消。


所以该团队施加了额外的磁场,以确保这些粒子能够正确地定向,并且在被分开后还能联系上彼此。


当装置损坏时,损坏的部份开始表现出磁铁的特性,迅速地彼此吸引,使其得以重新连接并修复损坏部份。




即使损坏的宽度长达 3mm 也没问题。


在进行实验时,研究团队使用这种磁性油墨来开发自愈电池、化学感测器以及嵌入T恤的简单电路。




他们发现,当这些物品发生破损后,可以在大约 50 毫秒0.05 秒内恢复,明显较以往的自愈解决方案更快速。




不过虽然电路被修复了,但还是会留下肉眼可见的伤痕。


另外,还需要克服的是,在不增添体积或者花费的情况下,防止磁场干扰其它设备。


该团队计划持续研究这种磁性油墨,进一步提高其自愈能力,同时也将为各种不同的应用开发一连串采用不同活性材料的油墨。


可以想见,这种技术可以有各种用途,包括电池和可穿戴设备上的感应器,潜力很大。




丁少也是很期待这种材料的应用,断了就自己合上的元件太省心了。。。


此外,复旦大学、韩国三星综合技术院和三星电子中国研发中心组建的一支研发团队,也准备推出了一种新型的锂电池。

据称它具有强大的自愈功能,能够明显增强锂电池的安全性能。


恐怕也是希望能借此解决电池爆炸的问题。


嗯,希望不是爆了又爆的自愈能力。






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