端聞

有了這種自修復材料做屏幕,手機就可以放心摔了


自修復新材料試驗,劃痕與修復結果對比。圖:Wang Lab

當手機屏幕不小心摔裂後,心痛的我們通常只有三個選項:換塊屏幕、換個手機、湊合用吧。但再過個兩三年,這一困擾可能會永久性被解決——手機屏幕或將使用一種碎裂後能自動修復的材料製造,基本不拍摔。

在美國化學學會(ACS)近日舉辦的會議上,加州大學河濱分校(UCR)助理教授王朝(Chao Wang)領銜的團隊發表研究報告,稱他們已經成功研發出全球首例能自修復的智能手機屏幕材料,其強大功能足以使屏幕從碎裂或劃痕中恢復如初,並預計至2020年可以實現商業化應用。

在我年輕的時候,我的偶像是《變種特攻》(X-Men)裏的狼人(Wolverine)。他可以拯救世界,也能快速地治癒自己。因為他的身體裏存在一種能自我修復的材料,所以即使被劈成兩半,也可以完好無損地恢復成一體。我從那時起就一直在想,要是我們使用的材料或設備也具備自癒能力就好了!

美國加州大學河濱分校(UCR)助理教授王朝(Chao Wang)

事實上,早在2013年年末,南韓廠商 LG 電子(LG Electronics)推出的旗艦手機 G Flex,就已經在其後蓋使用了類似材料,能自動修復輕微劃痕。但此前的類似材料都不導電,所以無法用於智能手機的屏幕。

加州大學河濱分校的研究團隊透露,他們研發的自修復材料由可拉伸聚合物和離子鹽製成,利用的核心反應為「離子-偶極相互作用」(Ion-dipole interactions),即帶電離子和極性分子之間的相互吸引力。在這一引力作用下,即使帶電離子與分子被強制分開一段距離,也會重新黏結到一起。

研究團隊聲稱,實測過程中他們甚至將材料撕成兩半,但24小時內就能自動黏結回去,並且復原後可以拉伸至其原始尺寸的50倍而不會斷裂,而且這種材料在室温下表現極為穩定。

新型手機屏幕材料能自我修復划痕。
自修復新材料試驗,修復後拉伸數倍不會斷裂。圖:Wang Lab

不僅僅是手機屏幕,研究團隊還在藉助該材料開發一種可以自修復的鋰離子電池,以使電子設備擁有更長的續航時間。王朝表示:「被實際應用的自修復材料似乎還很少,但相信它們很快就將改變我們的日常生活。我預計三年後就會出現在手機上,使其擁有更好的使用體驗。」

不過王朝也承認,這種自修復材料仍然需要展現更高的可靠性,證明其可以在更多樣性的温度和濕度環境內保持良好狀態,然後才能真正被應用於智能手機與電子產品。

5 分鐘
雖然完全修復需24小時,但這種新型材料自修復5分鐘後,拉伸至原長度的2倍也沒問題。

聲音

不久之後,智能手機可能再也不需要保護殼了。

澳大利亞自由撰稿人 Liam Tung

自修復材料

自修復材料(Self healing material)是一類擁有結構上自癒合能力的智能材料,這種能力能修復由於長期的機械使用所造成的損害。發明這種材料的靈感源於在受傷後能自我修復的生物系統。從肉眼可見的裂縫到顯微鏡才能觀察到的損傷,這一切都會改變材料的熱學、力學乃至聲學性能。最嚴重的情況可能會使整個材料報廢。儘管人們習慣於用雙手修理損傷,但是很多損傷是肉眼不可見的。然而,這世界上已經有一些材料具備了自修復功能,比如一些高分子和陶瓷材料。在經過一系列不同工藝過程後,它們能修復自身的損傷。這樣的材料能夠在降解之前使用更長時間,甚至可以減少由於材料報廢而造成的損失。對於一種能夠被稱為自修復的材料,它的修復過程必須是不需要人參與的。(資料來自維基百科,百科內容以 CC BY-SA 3.0 授權)

來源:商業內幕ZDNetZMEScience美國化學學會


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