為了開(kāi)發(fā)續航力更長(cháng)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)一步轉向開(kāi)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）能修復細微的裂痕或破損，從而讓更多易于隨時(shí)間磨損的裝置不至于損壞。

美國加州大學(xué)圣地亞哥分校（UCSD）的工程師們針對這個(gè)問(wèn)題采取了略微不同的研究途徑。他們開(kāi)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(zhuān)注于開(kāi)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，當應力超過(guò)極限時(shí)也會(huì )斷裂?？紤]到這些問(wèn)題，我們決定發(fā)展更通用的路徑——開(kāi)發(fā)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(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。

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

Bandodkar表示，UCSD研究團隊從可印刷電子的角度展開(kāi)研究，他們在這方面的投入已逾十年了。這讓他們有機會(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(kāi)發(fā)出一種能夠實(shí)現快速、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(shuō)，「以往的研究大多都無(wú)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(kāi)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(shuō)。這種磁性油墨還包括用于實(shí)現有利于電化學(xué)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(shuō)，其他元件也可以根據應用需要添加于油墨中。

在進(jìn)行實(shí)驗時(shí)，研究團隊使用這種磁性油墨來(lái)開(kāi)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，當這些物品發(fā)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(shí)，損壞的部份開(kāi)始表現出個(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損壞部份，」Bandodkar解釋說(shuō)?！高@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(cháng)達3mm也沒(méi)問(wèn)題?！?/p>

Bandodkar說(shuō)，因機械損壞導致的裝置故障極其常見(jiàn)，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(lèi)的自愈系統具有巨大的潛質(zhì)。

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