得克萨斯大学科克雷尔工程学院的研究者们日前首创性地研发出一种自修复凝胶。这种新型自修复水凝胶可在无外界刺激的条件下实现自我修复,并具有超高的电导率、生物相容性和渗透性,有望代替金属导体应用于柔性电子器件、生物传感器以及储能电池等。
研究人员表示,“在过去的十年,自修复概念在不同领域已经非常普及,但这是第一次在没有外界刺激的情况下进行的自修复。过去研发的自修复凝胶往往需要光或热去修复裂纹,或者在电路和电池中实现自我修复。”该研究团队通过结合两种凝胶来研制这种新型自修复凝胶,他们以一种自组装金属配体凝胶来实现自修复功能和一种高分子水凝胶作为导体。
其中,自修复混合凝胶的金属配体超高分子量凝胶以三联吡啶分子作为骨架,锌原子作为结构黏合剂。当分子受到破坏时,这种结构使材料可以实现自我修复功能。当超高相对分子质量凝胶插入高分子水凝胶基体时,形成混合凝胶,其机械性能和弹性同时增加。