电影中的外星人总能在受损后迅速自我修复,甚至被子弹击中也毫发无伤。如今,科学家们正在将这种科幻桥段变为现实!

根据《Interesting Engineering》报道,阿尔托大学和拜罗伊特大学的研究团队成功开发出一种兼具自我修复能力、柔韧性和高强度的水凝胶。这一突破性的材料为伤口愈合、软体机器人、人工皮肤和药物传输等领域带来了全新的可能性。

研究人员在刚性水凝胶中同时实现这些特性,秘诀在于使用了超薄黏土奈米片(clay nanosheets)。这些奈米片形成了紧密交织的聚合物网络,极大地增强了水凝胶的强度,同时保持适当的柔韧性,并提升了其自我修复能力。

研究团队将单体粉末与含奈米片的水混合,并在紫外线灯下照射。研究共同作者陈亮(音译)解释,这一过程中,分子彼此结合,最终形成富有弹性的固体凝胶。

阿尔托大学的张航(音译)形象地比喻这种交织机制,称其类似于极细的羊毛纱线随机缠绕在一起。当聚合物完全交织时,几乎无法区分彼此。正是这种分子层面的动态特性,使材料在被切开后能迅速重新缠绕,进而实现自我修复。

水凝胶的修复速度之快令人惊叹——受损后4小时内可恢复80%至90%的强度,4小时内完全修复。样本厚度仅1毫米,却包含约1万层奈米片,刚度相当于人类皮肤,同时具备极佳的延展性。

阿尔托大学的伊卡拉(音译)表示:“这项研究是仿生材料如何启发新型合成材料组合的绝佳案例。想象一下,拥有坚韧且可自我修复的机器人皮肤,或是自动修复的人工组织,这一切都将成为可能!”

上一则新闻上午报平安下午就走了 美女网红不敌病魔去世
下一侧新闻“灭蚊神曲”真的有效 蚊子听后瞬间被“震晕”