醫(yī)療界又添新設備 電子皮膚可100%自我修復

為了打造更加環(huán)保的電子設備，研究人員們設想了一種可以完全回收的“電子皮膚”。而且即便被撕裂，e-skin 也能夠自我修復。據(jù)今日發(fā)表在《科學進展》（Science Advances）的研究所述，該設備本質(zhì)上是一片裝有傳感器的薄膜，能夠測量壓力、溫度、濕度、以及氣流。該薄膜由是三種現(xiàn)已商用的化合物、以及納米銀顆粒混合而成。

如果給“電子皮膚”劃了一刀，兩側(cè)流出的化學物質(zhì)即可自行“恢復如初”。即便表面破損，也可以將薄膜丟進溶液中，讓材料重新“液化植皮”。有朝一日，這項技術或被用于假體、機器人、或智能織物上。

實際上，全球有許多實驗室都在開發(fā)電子皮膚。比如一支歐洲研究團隊就開發(fā)出了一種允許用戶通過磁鐵來操縱（而不接觸物體）的方案。此外，日本也有一項將智能襯衫變?yōu)殡娮佑螒蜻\動控制器的技術。

研究配圖 - 1：完全可回收的可塑性電子皮膚。

不過最新研究成果的特殊之處，就是它可以回收再利用：

以美國為例，僅在 2014 年，該國就創(chuàng)造了 160 億磅（近 726 萬噸）的電子廢棄物，而所有這些電路板、晶體管、硬盤，都含有必須妥善處理的有毒化學物質(zhì)。

研究配圖 - 2：薄膜純度和導電特性。

研究合著者、科羅拉多大學波德分校機械工程助理教授肖建良（音譯）表示：

這種特殊的設備不會產(chǎn)生任何廢棄物，我們想讓釘子產(chǎn)品變得更加環(huán)保。

研究配圖 - 3：左上為循環(huán)回收過程示意圖。

即便“電子皮膚”嚴重受損，也可以通過“循環(huán)解決方案”來回收利用：

● 溶液可以將基質(zhì)分解為小分子，讓納米銀離子沉入底部，然后所有材料都可以被重新利用來制造另一片功能性電子皮膚。

● 在 140℉（60℃）的情況下，完整回收耗時 30 分鐘左右；如果在室溫下，則需要 10 小時。

● 相比之下，材料“自愈”的速度要快很多 —— 室溫下不到半小時，60℃ 下只需幾分鐘。

研究配圖 - 4：上部為電子皮膚設計示意圖。

這種電子皮膚并非十全十美，它雖然柔軟，但不像人類皮膚那樣富有彈性。教授表示，他和同事們正在努力提升設備的可擴展性，以便更輕松地運用到假肢或機器人的制造嵌入。

不過最讓他們激動的，還是這項研究的環(huán)保特性：“我們面臨著日益嚴重的污染問題，環(huán)保的重要性也與日俱增。為了自己和下一代，都必須確保自然安全”。