南极熊获悉,来自加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的研究团队近日成功研发出了一种3D打印的磁性墨水,能够实现自我修复。目前这项技术能够应用于可修复电池,机电传感器,可穿戴设备,柔性电路板等。
据了解,这种先进材料是钕和炭黑的混合物。其中钕是一种柔软的银色金属材料;炭黑是一种带有电化学性质的材料,经常应用于电池和传感器的制造。
在制作墨水的过程中,研究者利用了磨成微粒的钕材料,其中每一颗微粒都有一个比自身尺寸大的磁场。微粒子都根据磁场确定的精确取向来排列,这样即使用外力撕开它们,微粒子也能最终连接到一起。根据实验数据,这种磁性墨水能够在0.05毫秒内修复3毫米宽的创口。
实验者利用这种墨水打印了一系列的电池,电机传感器和柔性电路板,经过了拉扯,剪切等外力破坏实验,结果数据表明这种材料能够不断地自我修复,并且在修复后依然能保留大部分的导电性。
在一项实验中,研究者将磁性墨水打印的材料跟纽扣电池以及LED灯相连接,在剪断磁性材料之后,没过多久LED灯又重新亮了起来。
接下来,UCSD大学的研究团队将继续研发不同配方和材料的磁性墨水,以便将它们应用到更广泛的范围。同时在研发计算机模拟系统,能够在物理实验之前用电脑模拟墨水的自我修复过程。在最新一期的 先进科学杂志上,你可以阅读到研究团队最新发表的论文。
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