據(jù)中科院消息,該院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員朱錦團(tuán)隊(duì)基于多年的自愈合材料和電子皮膚的研發(fā)經(jīng)驗(yàn),同時(shí)與韓國團(tuán)隊(duì)合作,開發(fā)出一種超靈敏且可自修復(fù)的離子皮膚。
這種離子皮膚擁有像人體皮膚一樣的彈性且具有自我修復(fù)能力,靈敏的觸覺功能可以隨著傷口的愈合而恢復(fù)。
此前,受人類皮膚感知結(jié)構(gòu)的啟發(fā),已經(jīng)有個(gè)別研究團(tuán)隊(duì)報(bào)告了幾種具有離子傳輸機(jī)制的離子皮膚。它們雖然具有高抗干擾性、出色的空間分辨率以及對(duì)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)刺激的出色響應(yīng),但很容易受到持續(xù)磨損引起意外機(jī)械損傷,導(dǎo)致功能中斷或設(shè)備壽命減少。
研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)觸覺細(xì)胞的機(jī)械刺激響應(yīng)原理,模擬真實(shí)人體皮膚的自愈功能和生物離子信號(hào)傳遞機(jī)制,設(shè)計(jì)合成了一種含有動(dòng)態(tài)二硫鍵功能基團(tuán)和氯取代基的新型熱塑性聚氨酯材料。
動(dòng)態(tài)二硫鍵一直在進(jìn)行可逆的動(dòng)態(tài)鍵合,無需額外的能量即可使傷口在室溫下也能快速自主自愈。
他們以離子液體作為信號(hào)傳輸介質(zhì),填充入上述熱塑性聚氨酯材料以后,開發(fā)出新型的離子導(dǎo)體;以銀納米線為柔性電極,聚氨酯為封裝材料,組裝成目標(biāo)離子皮膚。
該研究提出了一種同時(shí)恢復(fù)傷口和觸覺功能的離子皮膚技術(shù)的新概念,有望應(yīng)用于可穿戴醫(yī)療領(lǐng)域中的人機(jī)接口。
離子皮膚的設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)