新材料能讓顯示屏自我修復

美國加州大學河濱分校的科研人員開發出一種具有延展性并能導電的透明聚合物材料，可實現電子設備和機器人的自我修復，特別適用于手機屏幕和手機電池。該研究成果將在近期舉辦的第253屆美國化學學會年會上展出。

自我修復材料是一種在物體開裂或受損時能自動進行修復的新型材料，人類皮膚就具備自我修復的能力。自我修復材料可應用于手機和電池上，讓摔裂的手機屏修復如新，或讓摔斷的電池恢復供電功能。

自我修復的關鍵是化學鍵。材料中存在兩種類型的鍵：一種是較強的共價鍵，一旦斷裂不容易重新整合;另一種是較弱的非共價鍵，非常有活性，比如氫鍵。大多數自我修復聚合物主要依靠氫鍵或金屬配體構成，但這些非共價鍵并不適合制造離子導體。

此次，研究人員采用了離子偶極相互作用的非共價鍵，其具備一種特殊的黏合力，這種力存在于帶電離子和極性分子之間。離子偶極相互作用此前從未應用于設計自我修復聚合物，新實驗證明，其特別適合離子導體。

新的自我修復材料由一種極性可延展的聚合物——偏氟乙烯和六氟丙烯聚合物以及離子鹽構成，可以拉伸到正常尺寸的50倍，其斷為兩半后，能在一天之內實現完全自動對接。

為了測試新材料，研究人員利用它制作了一種“人造肌肉”，在兩層離子導體間放置了一個絕緣膜。結果顯示，新材料可對電信號作出反應，帶動人造肌肉移動。

目前，研究人員正在高濕度環境等惡劣條件下對此材料進行測試。此前的自修復聚合物在高濕度環境下表現不佳，因為材料進水后，會改變機械性能。他們正在對聚合物進行微調，以使其更接近實際應用。