科学家研发出会变色、自修复且能拉伸46倍的智能凝胶

2025年9月14日
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(图片来自网络)

近日,中国台湾研究人员开发出一种**新型智能凝胶**,它集“可拉伸、自修复、颜色变化传感”三大功能于一体,且拉伸性能可达46倍(4600%应变),为可穿戴设备、柔性机器人等领域带来了全新应用可能。


这种凝胶的核心魅力在于“三大特性”:



  • 可拉伸性:实验显示,该凝胶能够承受约4600%的应变,将1厘米长的凝胶拉伸至46厘米仍不会断裂,是性能优异的“弹性体”。

  • 自修复能力:室温下受损后数小时内可修复,加热时修复速度更快,为材料长期稳定性提供保障。

  • 颜色变化传感:受到拉伸或温度变化时,会从橙色变为蓝色,通过颜色直观反映应力与温度状态。


从材料结构来看,研究人员采用了“轮烷(rotaxane)”分子与聚氨酯凝胶结合,并添加纤维素纳米晶体增强结构。当凝胶拉伸时,轮烷分子滑动限制荧光单元DPAC运动,触发颜色变化;同时凝胶网络中的氢键帮助实现自修复。


在应用前景上,这种智能凝胶有望用于:
1. 可穿戴设备,实现应力监测与自我修复
2. 柔性机器人,提升部件强度与响应性
3. 人造皮肤、生物医学植入物等
4. 耐损伤电子器件,通过颜色变化提示应变状态


相关研究成果已发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)期刊上,为智能材料领域发展注入新动力。

(声明:该内容经AI精编) 查看原网页

精彩评论(10)

  • 网友10 2025-09-14 20
    感觉以后各种设备都更智能了,这种凝胶应用后能让人生活更方便。
  • 网友9 2025-09-14 20
    超拉伸和变色结合的智能凝胶,未来柔性电子和机器人领域肯定有突破。
  • 网友8 2025-09-14 20
    这种智能材料以后可能用于儿童可穿戴设备,安全性和功能性都强。
  • 网友7 2025-09-14 20
    从材料分子结构看,这种设计很有创新性,自修复和传感的结合很专业。
  • 网友6 2025-09-14 20
    科技发展得好快,这种材料以后可能用于医疗设备,让老人用的更安全。
  • 网友5 2025-09-14 20
    自修复和传感结合太实用了,以后柔性设备更可靠了,期待应用。
  • 网友4 2025-09-14 20
    这个凝胶好厉害,分子结构设计太神奇了,以后肯定能做很多有用东西。
  • 网友3 2025-09-14 20
    哇,能拉伸这么多还能变色,以后机器人肯定更智能,感觉未来科技超酷的!
  • 网友2 2025-09-14 20
    科技发展真快,这种材料应用后能让人工智能设备更先进,可穿戴设备也能更耐用,值得关注。
  • 网友1 2025-09-14 20
    这种凝胶发展得太快了,以后衣服和设备能自己修还能显示情况,方便又好用。
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