曼尼托巴大學開發出一種可3D列印的導電自修復水凝膠

目前，大多數自修復材料需要外部刺激，如光、溫度和電力，才能進行修復，因此這樣的自修復系統並不自主。若想讓材料在沒有任何形式的外部干預下就能自我修復，導電性是一個關鍵性質。雖然已經有自主、導電的自我修復材料被開發出來，但由於缺乏拉伸性、壓力敏感性、體導電性等特性或整體的機械性能，在實際應用中它們表現得並不好。

最近，加拿大曼尼托巴大學（University of Manitoba）的研究人員提出一種設計自修復材料的新方法，能讓材料具有機械穩定性、導電性和自我修復能力。該研究已經發表，題為《受皮膚啟發的，具有導電性、拉伸性、壓力敏感性、內在自主性，可3D列印的多功能自我修復水凝膠》。研究人員解釋說，這種方法涉及物理和化學交聯的一個結合：

「水凝膠內在自主的自我修復是通過聚（丙烯酸）羧基與三價鐵離子之間的動態離子相互作用實現的。一個共價交聯被用來支持水凝膠的機械結構。在化學和物理交聯網路之間建立一個平衡以及聚吡咯網路的導電性納米結構導致一個具有體導電性、機電自我修復性（2分鐘內100％機械修復）、超拉伸性（1500％）和壓力敏感性的雙網路水凝膠。」

如論文摘要所述，這種材料不需要外部刺激，能在兩分鐘內完全自我修復好，並且還能在30秒內恢復90％的電性能。研究人員說，這種自主修復能力以及剪切稀釋性讓這種水凝膠成為一種理想的3D列印材料，它的潛在應用包括柔性機器人、仿生假體和健康監測系統。

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