為了開發(fā)續(xù)航力更長(zhǎng)的電子產(chǎn)品，研究人員一直在積極尋找各種方法，最近有些研究更進(jìn)一步轉(zhuǎn)向開發(fā)自愈材料，期望為電子產(chǎn)品與電池打造新元件。這些材料（通常是聚合物）能修復(fù)細(xì)微的裂痕或破損，從而讓更多易于隨時(shí)間磨損的裝置不至于損壞。

美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校（UCSD）的工程師們針對(duì)這個(gè)問題采取了略微不同的研究途徑。他們開發(fā)出一種磁性油墨，用于制造可印刷的自愈電子產(chǎn)品，包括電池、電化學(xué)感測(cè)器以及可穿戴的紡織電路。

該計(jì)劃的研究人員Amay Bandodkar表示，「最近的研究持續(xù)專注于開發(fā)耐變形的可伸縮印刷裝置。然而，即使是這種可伸縮裝置，當(dāng)應(yīng)力超過極限時(shí)也會(huì)斷裂?？紤]到這些問題，我們決定發(fā)展更通用的路徑——開發(fā)具有自我修復(fù)能力的可印刷油墨，使其能以低成本的方式合成，還能易于調(diào)整以因應(yīng)廣泛的印刷裝置應(yīng)用?！笰may Bandodkar已經(jīng)在UCSD取得博士學(xué)位，目前是西北大學(xué)（Northwestern University）的博士后研究員。

美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校（UCSD）的研究人員開發(fā)出一種磁性油墨，可用于制造自愈電池、電化學(xué)感測(cè)器、穿戴式裝置以及紡織電路等。

Bandodkar表示，UCSD研究團(tuán)隊(duì)從可印刷電子的角度展開研究，他們?cè)谶@方面的投入已逾十年了。這讓他們有機(jī)會(huì)探索具有較以往方案（材料取向）性能更佳的解決方案。

「我們想要開發(fā)出一種能夠?qū)崿F(xiàn)快速、自主且不影響環(huán)境的破損自愈法，即使這一裂縫只有毫米大小，」他說，「以往的研究大多都無法擁有這種自愈的特性。而當(dāng)我們探索不同的研究路徑后，我們歸納出采用永久磁性微粒開發(fā)自愈可印刷油墨的方法?！?/p>

正是這些永久磁性釹合金微粒賦予電子產(chǎn)品自愈能力，他說。這種磁性油墨還包括用于實(shí)現(xiàn)有利于電化學(xué)性能的碳，以及有助于將磁性顆粒和碳結(jié)合在一起的聚合物粘合劑。他并補(bǔ)充說，其他元件也可以根據(jù)應(yīng)用需要添加于油墨中。

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)使用這種磁性油墨來開發(fā)自愈電池、化學(xué)傳感器以及嵌入T恤的簡(jiǎn)單電路。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)這些物品發(fā)生破損后，可以在大約50毫秒（ms）或0.05秒內(nèi)恢復(fù)，明顯較以往的的自愈解決方案更快速得多。

「當(dāng)可印刷的裝置損壞時(shí)，損壞的部份開始表現(xiàn)出個(gè)別磁鐵的特性，迅速地彼此吸引，使其得以重新連接并修復(fù)損壞部份，」Bandodkar解釋說?！高@種微粒的強(qiáng)磁性使得系統(tǒng)具有自愈能力，即使損壞的寬度長(zhǎng)達(dá)3mm也沒問題?！?/p>

Bandodkar說，因機(jī)械損壞導(dǎo)致的裝置故障極其常見，例如穿戴式裝置與軟性電子以及植入式裝置等，在這些應(yīng)用中，這一類的自愈系統(tǒng)具有巨大的潛質(zhì)。

UCSD的研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃持續(xù)研究這種磁性油墨，進(jìn)一步提高其自愈能力，同時(shí)也將為各種不同的應(yīng)用開發(fā)一連串采用不同活性材料的油墨。