阿卜杜拉國王科技大學(xué)(KAUST-King Abdullah University of Science and Technology)的研究人員開發(fā)出一種導(dǎo)電水溶膠，使應(yīng)變靈敏性、自愈性、和可拉伸性得到前所未有的優(yōu)化?！拔覀兊牟牧蟿龠^所有先前報道過的水凝膠，并引入了新的功能，”材料科學(xué)與工程教授Husam Alshareef陳述到。

導(dǎo)電水凝膠的信號可清晰地分辨不同的面部表情(圖片來源：KAUST)

　　智能材料具有類似皮膚一樣的拉伸、感知和彎曲能力，已發(fā)現(xiàn)在與人體交互中具有各種各樣的應(yīng)用。預(yù)期發(fā)展前景像輔助治療創(chuàng)傷的可生物降解貼片一樣寬廣，還可擴(kuò)展到觸摸感應(yīng)機(jī)械設(shè)備和可穿戴電子產(chǎn)品。

　　該材料由一種稱為MXene的金屬碳化物和含水水溶膠結(jié)合而成。除了其超過3400%的拉伸性能外，該材料還可快速回復(fù)至其初始狀態(tài)，并可粘附于不同表面之上，例如皮膚。即使它被切成若干塊，它仍可在重新附著后快速復(fù)原。

　　“這種材料對拉伸和壓縮敏感性的不同是一個突破性的發(fā)現(xiàn)，并為水溶膠的感知功能增添了一個新的維度，”Alshareef實驗室的博士后，本研究第一作者Yizhou Zhang陳述道。

　　這一創(chuàng)新策略在感知皮膚變化并將其轉(zhuǎn)換為電信號的應(yīng)用中具有極其重要的意義。例如，一層系在使用者前額薄薄的材料可區(qū)分各種不同的面部表情，像是皺眉或微笑。這一性能可使嚴(yán)重癱瘓的患者能夠控制電子設(shè)備和交流。

　　當(dāng)該材料薄帶被系于喉部時，它們可表現(xiàn)出卓越的將語音轉(zhuǎn)換成電信號的能力。這可使語言障礙者的談話被清晰地聽到。

　　“我們的材料在各種生物傳感和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中潛力非凡，”本研究共同作者Kanghyuck Lee陳述道。

　　更直接和特別有用的醫(yī)學(xué)前景包括具有釋藥促愈功能的柔性創(chuàng)可貼。除了被貼于皮膚表面，這種覆蓋物甚至可用于病變器官內(nèi)部。研究人員還希望開發(fā)一種智能材料，可檢測器官形狀和體積，并能根據(jù)產(chǎn)生的信號改變藥物的釋放。

　　一種完美的能力是將醫(yī)療傳感同治療整合起來。其他有趣的前景是在機(jī)器人領(lǐng)域這一材料可被利用之處，例如，將其用于指觸摸式感應(yīng)機(jī)械拓展功能。

　　它同樣可被用于防偽，該材料的復(fù)合電子平板被用來高度敏感地檢測簽名，當(dāng)它們被書寫時。

　　KAUST的研究者們已提出一長串可進(jìn)一步研究和開發(fā)的潛在應(yīng)用?！捌渖虡I(yè)化潛力巨大，”Alshareef總結(jié)道。