丹麦研究人员发明可感知、自愈和适应的人造皮肤

盖世汽车讯 想象一下电子设备能像人类皮肤般自我修复。据外媒报道，丹麦技术大学（DTU）的研究人员开发出一种新材料，其兼具柔性、强韧和自愈特性，未来有望应用于医疗保健、机器人技术等领域。它成功克服了当前刚性脆性电子材料无法自我修复的缺陷。

（图片来源：丹麦技术大学）

研究人员采用创新方法，将石墨烯（一种二维碳材料，强度极高且导电性强）与透明聚合物PEDOT:PSS（同样具有导电性，可用于柔性电子产品，有时还用作太阳能电池的透明电极）的优异性能相结合。当这两种材料混合时，原本脆弱的凝胶状物质转化为坚固、柔性且具有自愈功能的电子材料。

DTU健康技术学院副教授Alireza Dolatshahi-Pirouz表示：“当今具备自愈、柔性和响应特性的设备，往往难以将这些属性无缝整合至单一、可扩展的统一平台中。而我相信我们已经实现了这一目标。我们开发的类皮肤材料功能多样，拥有理想的触觉特性，专为电子设备应用而设计。这项突破有望为实现更先进、适应性更强的技术打开大门，使它们能够与人体及周围环境更紧密地结合。”相关研究论文发表于期刊《Advanced Science》。

柔性和自愈能力

这种新材料最突出的特性在于其自愈能力，如果受损，它可以在几秒钟内完成自我修复，就像人体皮肤割伤后愈合一样。更值得一提的是，该材料具有极强的延展性，可拉伸至原始长度的六倍，并且仍能完全复原。这使其成为可穿戴设备与软体机器人的理想材料，此类设备需要材料在移动和弯曲保持性能稳定。

这种材料还能实现热调控，并同步感知一系列环境因素，例如压力、温度和pH值。这使其有利于健康监测系统，以跟踪生命体征并适应身体变化。

研究人员表示，基于该材料构建的电子产品可实现‌非晶态构型与动态形变‌，能够适应环境，并能像生物系统一样在受损后自主修复。

Alireza Dolatshahi-Pirouz表示，这种材料能够自愈、调节热量并监测生命体征，因此有望用于各种设备，比如宇航服。此外，在医疗保健领域，可考虑将其结合至绷带中以监测伤口愈合情况，或用于持续追踪心率和体温的设备。这种材料的可延展特性使其成为微创手术和植入设备的理想选择。还可以设想制造更舒适、性能更优异的假肢装置。

目前，研究人员正在继续他们的工作，并研究如何扩大规模，旨在为实际应用奠定基础。