匹茲堡大學(xué)的研究人員宣布創(chuàng)造了一種新材料，能夠在問(wèn)題出現(xiàn)之前感知和監(jiān)測(cè)人體內(nèi)部的變化。這種自我感知的元材料系統(tǒng)已被納入一個(gè)冠狀動(dòng)脈支架中。該支架可以在對(duì)病人的生命構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)之前感知人體內(nèi)部的再狹窄過(guò)程，同樣的材料也有其他用途。

這類新的超材料是由匹茲堡大學(xué)斯旺森工程學(xué)院的智能結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)和響應(yīng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的研究人員設(shè)計(jì)的。這類新材料既可作為傳感媒介，又可作為納米發(fā)電機(jī)，可能會(huì)徹底改變多功能材料技術(shù)。這種材料被稱為自覺(jué)超材料，可以通過(guò)廣泛的傳感和監(jiān)測(cè)應(yīng)用來(lái)產(chǎn)生其能量。

研究人員指出，這種材料最創(chuàng)新的方面之一是它是可擴(kuò)展的，同樣的設(shè)計(jì)可以在納米級(jí)和超大規(guī)模上發(fā)揮作用。它可以通過(guò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)的幾何形狀被納入不同尺寸的設(shè)備中。研究員Amir Alavi說(shuō)，這種材料的特點(diǎn)不能僅靠天然材料來(lái)實(shí)現(xiàn)，需要混合或復(fù)合材料系統(tǒng)，每一層都要提供自己的功能。

該大學(xué)創(chuàng)造的材料可以在多尺度上融合先進(jìn)的元材料和能量收集技術(shù)，有可能被用于醫(yī)療支架、減震器和飛機(jī)機(jī)翼等各種設(shè)備。在壓力下，該材料的設(shè)計(jì)導(dǎo)致其導(dǎo)電層和介電層之間的接觸電化，過(guò)程中產(chǎn)生了一個(gè)電荷，傳遞了關(guān)于材料狀況的信息。

該材料還表現(xiàn)出負(fù)壓縮性和超高的抗變形能力。由集成的三電納米發(fā)電機(jī)機(jī)制產(chǎn)生的電力消除了對(duì)額外電源的需要。研究人員說(shuō)，該系統(tǒng)可以大規(guī)模地利用數(shù)百瓦的電力。由于其輕質(zhì)、低密度、低成本和高度可擴(kuò)展的設(shè)計(jì)，這種材料還可以在未來(lái)的太空探索中找到用途。

關(guān)鍵詞： 匹茲堡 材料 冠狀動(dòng)脈支架 監(jiān)測(cè)外界