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我们会得到自我修复的智能手机吗?

时间:2018-09-24 10:33 浏览:261   来源:


英国广播公司的循环经济系列强调了我们设计系统的方式,通过重复使用和重新利用产品来减少现代社会产生的浪费。本周我们将探讨可以自愈的高科技材料的前景。


你不必成为终结者2的液态金属机器人刺客就知道自我修复的能力非常有用。毕竟,我们的身体一直都在做,所以如果我们的手机容易出现裂缝和划痕,那该怎么办呢?


今年1月,科技巨头三星公司申请了一项“具有自我修复功能的抗指纹成分”专利,并且有人猜测这样的涂层可能会给它的下一代智能手机带来S10,这是在2019年初出现的自我能力 - 也有小划痕。


虽然专利绝不能保证某种产品能够进入市场,但这一产品已经引起了长期以来渴望获得更多抗损设备的智能手机爱好者的关注。

那么一个无生命的物体怎么可能自愈呢?我们很快就会在市场上看到自我修复的手机或其他产品吗?


在材料科学领域的研究往往比你认为的某些标题更慢,更清醒。


以去年年底科学报道的自愈合聚合物为例,这是一组分组的分子。偶然发现,由于一种叫做硫脲的物质,当一个小裂缝形成时,聚合物能够自愈。


当受损的材料被轻轻挤压时,它含有氢原子,以微妙的锯齿形图案相互形成新的键。锯齿形修复线避免了结晶 - 这有助于保持材料的刚性。


据许多新闻网站报道,这是一种潜在的智能手机屏幕材料,但该报告的作者之一东京大学的Takuzo Aida教授告诉我,他并不认为这种特殊的聚合物是合适的。他解释说,它不一定足以承受日常户外使用的压力。


“我认为第一个应用程序应该是[室内]使用的设备,”他说。


同样,加利福尼亚大学里弗赛德分校开发的一种自愈合聚合物被吹捧为潜在的手机屏幕救星 - 但到目前为止,它仅在实验室的人工肌肉模型中进行了测试。


仍然可以使用自我修复的屏幕,但可能需要几年时间才能购买。但是,未来的手机可能会以其他方式治愈自己。由于在卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)进行测试的自修复导电复合材料,内部电路可以抵抗损坏。


研究公司ABI的Rian Whitton说:“拥有能够在没有任何人为干预或干预的情况下进行自我修复的电路的想法确实具有潜在的巨大应用价值。”但最有可能从这项技术中受益的人可能是那些需要更多专业应用程序的人。


“也许在涉及急救人员或军队的高风险情况下,”怀特先生建议道。


为了回归聚合物,那些知情人士说这类自愈材料相当发达,事实上有些产品已经含有它们。


“你已经可以找到一些涂料,一些汽车涂料包括自我修复,”埃因霍温科技大学的桑德拉卢卡斯说。


实际上,美国公司Feynlab已开发出一种用于汽车的涂料,其中含有能够填充小划痕的陶瓷聚合物。


“想象一下纳米级磁铁附着在耐用陶瓷链的末端,形成记忆聚合物,”该公司网站解释道。 “记忆聚合物在加热时会恢复到原来的(固化)状态。”


怎么加热你的车?将其置于阳光直射下 - 或将热水倒在受影响的区域。有一些引人注目的涂层示范立即在线修复。


表面划痕是一回事,但如果材料能够治愈更深的瑕疵呢?研究自我修复金属,一种完全不同的材料,在早期阶段也取得了令人鼓舞的结果。我们的想法是制造能够更好地应对日常使用的重复压力的金属,这些压力会导致结构失效。


“我们现在知道这些循环应力,虽然它们不会引起形状变化,但它们会在金属微观结构中产生微小裂缝,”麻省理工学院的Cem Tasan教授解释道。


更常见的是金属疲劳,这是4月份袭击美国西南航空公司航班的灾难性发动机故障背后的可疑原因之一。美国国家运输安全委员会表示,它发现风扇叶片上有六条裂缝线在飞行途中中断。它打破了一扇窗户,差点把一个女人从飞机上拽出来。这名妇女因受伤而死亡。


 
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