為了開發續航力更長的電子產品，研究人員一直在積極尋找各種方法，最近有些研究更進一步轉向開發自愈材料，期望為電子產品與電池打造新組件。這些材料（通常是聚合物）能修復細微的裂痕或破損，從而讓更多易于隨時間磨損的裝置不至于損壞。

　　美國加州大學圣地亞哥分校（UCSD）的工程師們針對這個問題采取了略微不同的研究途徑。他們開發出一種磁性油墨，用于制造可印刷的自愈電子產品，包括電池、電化學傳感器以及可穿戴的紡織電路。

　　該計劃的研究人員Amay Bandodkar表示，「最近的研究持續專注于開發耐變形的可伸縮印刷裝置。然而，即使是這種可伸縮裝置，當應力超過極限時也會斷裂?？紤]到這些問題，我們決定發展更通用的路徑——開發具有自我修復能力的可印刷油墨，使其能以低成本的方式合成，還能易于調整以因應廣泛的印刷裝置應用?！笰may Bandodkar已經在UCSD取得博士學位，目前是西北大學（Northwestern University）的博士后研究員。

　　美國加州大學圣地亞哥分校（UCSD）的研究人員開發出一種磁性油墨，可用于制造自愈電池、電化學傳感器、穿戴式裝置以及紡織電路等。 （來源：University of California San Diego）

　　Bandodkar表示， UCSD研究團隊從可印刷電子的角度展開研究，他們在這方面的投入已逾十年了。這讓他們有機會探索具有較以往方案（材料取向）性能更佳的解決方案。

　　「我們想要開發出一種能夠實現快速、自主且不影響環境的破損自愈法，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品自愈能力，他說。這種磁性油墨還包括用于實現有利于電化學性能的碳，以及有助于將磁性顆粒和碳結合在一起的聚合物粘合劑。他并補充說，其他組件也可以根據應用需要添加于油墨中。

　　在進行實驗時，研究團隊使用這種磁性油墨來開發自愈電池、化學傳感器以及嵌入T恤的簡單電路。他們發現，當這些物品發生破損后，可以在大約50毫秒（ms）或0.05秒內恢復，明顯較以往的的自愈解決方案更快速得多。

　　「當可印刷的裝置損壞時，損壞的部份開始表現出個別磁鐵的特性，迅速地彼此吸引，使其得以重新連接并修復損壞部份，」Bandodkar解釋說。「這種微粒的強磁性使得系統具有自愈能力，即使損壞的寬度長達3mm也沒問題?！?/p>

　　Bandodkar說，因機械損壞導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，在這些應用中，這一類的自愈系統具有巨大的潛力。

　　UCSD的研究團隊計劃持續研究這種磁性油墨，進一步提高其自愈能力，同時也將為各種不同的應用開發一連串采用不同活性材料的油墨。

　　編譯：Susan Hong

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