Un orologio digitale continua a segnare il tempo mentre i circuiti danneggiati si riparano istantaneamente da soli, deviare i segnali elettrici senza interruzioni. Credito: Materiali della natura
Molti organismi naturali hanno la capacità di ripararsi. Ora, le macchine prodotte saranno in grado di imitare questa proprietà. Nei risultati pubblicati questa settimana in Materiali della natura , i ricercatori della Carnegie Mellon University hanno creato un materiale autorigenerante che si ripara spontaneamente in caso di danni meccanici estremi.
Questo materiale composito morbido è composto da goccioline di metallo liquido sospese in un morbido elastomero. Quando danneggiato, le goccioline si rompono per formare nuove connessioni con le goccioline vicine e reindirizzare i segnali elettrici senza interruzioni. I circuiti prodotti con tracce conduttive di questo materiale rimangono pienamente e continuamente operativi una volta recisi, forato, o aveva materiale rimosso.
Le applicazioni per il suo utilizzo includono la robotica ispirata alla bioedilizia, interazione uomo-macchina, e computer indossabile. Poiché il materiale presenta anche un'elevata conduttività elettrica che non cambia quando viene allungato, è ideale per l'uso nella trasmissione di energia e dati.
"Altre ricerche nell'elettronica soft hanno portato a materiali elastici e deformabili, ma ancora vulnerabile al danno meccanico che causa il guasto elettrico, " disse Carmel Majidi, professore associato di ingegneria meccanica. "Il livello senza precedenti di funzionalità del nostro materiale autorigenerante può consentire all'elettronica e alle macchine della materia morbida di esibire la straordinaria resilienza dei tessuti e degli organismi biologici molli".
Majidi, che dirige il Laboratorio Integrato Materiali Soffici, è un pioniere nello sviluppo di nuove classi di materiali nel campo dell'ingegneria della materia soffice.
"Se vogliamo costruire macchine più compatibili con il corpo umano e l'ambiente naturale, dobbiamo iniziare con nuovi tipi di materiali, " Egli ha detto.
Majidi ha un appuntamento di cortesia all'Istituto di Robotica. Altri autori includono Eric Markvicka e Xiaonan Huang della Carnegie Mellon University, e Michael D. Bartlett della Iowa State University.
