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新型智能材料：随着压力的变化改变硬度

文章来源：未知更新时间：2018-03-02 10:27:11

据悉，爱荷华州立大学的研究人员表示，一种新的智能和敏感材料，能够像肌肉一样变硬。

这种新型复合材料不需要外部能源，如热量、光线或电力来改变其性能。并能够以许多形式使用，在医药和工业领域具有潜在的应用前景。

该研究成果已在Materials Horizons上发表，通讯作者是爱荷华州立大学材料科学与工程系助理教授Martin Thuo和Michael Bartlett，第一作者是爱荷华州立大学材料科学与工程博士生Ravi Tutika。

研究人员发现了一种简单，低成本的方法，生产过冷金属颗粒，即使在低于其熔化温度下也能保持液态。将熔化的金属液滴暴露于氧气中，形成一层氧化层，通过涂覆液滴，阻止液态金属内部固化，形成微小颗粒。此外，他们还发现了将液态金属颗粒与橡胶弹性体材料混合，而不会破坏颗粒的方法。

Thuo称，“你可以像气球一样挤压这些颗粒。” Bartlett表示，“当它们爆裂时，在内部形成金属网”。

Thuo和Bartlett表示，可以通过调整爆裂点，在不同程度的机械应力下，使液态金属流动。调整使用的金属，例如，改变粒度或改变橡胶材料。

在这项研究中，液态金属颗粒由铋，铟和锡的金属制成。但Thuo表示，还其他金属也起作用。 “但是，不管你应用什么样的金属，都会得到同样的行为。”

研究人员指出，这种新材料可以用于医药领域，支持脆弱的组织或保护有价值的传感器。还也可以用于生物启发机器人或可穿戴电子设备。

Bartlett解释到：“带有这种材料的器件可以弯曲达到一定的负载，但是如果你继续弯曲，弹性体会变硬以抵抗弯曲。”