為了打造更加環保的電子設備, 研究人員們設想了一種可以完全回收的 '電子皮膚' . 而且即便被撕裂, e-skin也能夠自我修複. 發表在《科學進展》 (Science Advances) 的研究所述, 該設備本質上是一片裝有感測器的薄膜, 能夠測量壓力, 溫度, 濕度, 以及氣流. 該薄膜由是三種現已商用的化合物, 以及納米銀顆粒混合而成.
如果給 '電子皮膚' 划了一刀, 兩側流出的化學物質即可自行 '恢複如初' . 即便表面破損, 也可以將薄膜丟進溶液中, 讓材料重新 '液化植皮' . 有朝一日, 這項技術或被用於假體, 機器人, 或智能織物上.
實際上, 全球有許多實驗室都在開發電子皮膚. 比如一支歐洲研究團隊就開發出了一種允許用戶通過磁鐵來操縱 (而不接觸物體) 的方案. 此外, 日本也有一項將智能襯衫變為電子遊戲運動控制器的技術.
研究配圖 - 1: 完全可回收的可塑性電子皮膚.
不過最新研究成果的特殊之處, 就是它可以回收再利用:
以美國為例, 僅在 2014 年, 該國就創造了 160 億磅 (近 726 萬噸) 的電子廢棄物, 而所有這些電路板, 晶體管, 硬碟, 都含有必須妥善處理的有毒化學物質.
研究配圖 - 2: 薄膜純度和導電特性.
研究合著者, 科羅拉多大學波德分校機械工程助理教授肖建良 (音譯) 表示:
這種特殊的設備不會產生任何廢棄物, 我們想讓釘子產品變得更加環保.
研究配圖 - 3: 左上為迴圈回收過程示意圖.
即便 '電子皮膚' 嚴重受損, 也可以通過 '迴圈解決方案' 來回收利用:
● 溶液可以將基質分解為小分子, 讓納米銀離子沉入底部, 然後所有材料都可以被重新利用來製造另一片功能性電子皮膚.
● 在 140℉ (60℃) 的情況下, 完整回收耗時 30 分鐘左右; 如果在室溫下, 則需要 10 小時.
● 相比之下, 材料 '自愈' 的速度要快很多 —— 室溫下不到半小時, 60℃ 下只需幾分鐘.
研究配圖 - 4: 上部為電子皮膚設計示意圖.
這種電子皮膚並非十全十美, 它雖然柔軟, 但不像人類皮膚那樣富有彈性. 教授表示, 他和同事們正在努力提升設備的可擴展性, 以便更輕鬆地運用到假肢或機器人的製造嵌入.
不過最讓他們激動的, 還是這項研究的環保特性: '我們面臨著日益嚴重的汙染問題, 環保的重要性也與日俱增. 為了自己和下一代, 都必須確保自然安全' .
