石墨烯有望成為有自愈功能的機器人皮膚

材料牛注：由于石墨烯優良的堅硬性、導熱性及導電性，在電池，涂料等方面都有許多應用，如今石墨烯的應用又多了一種：用來做機器人的人造皮膚，甚至還有自愈功能。

石墨烯能夠成為研制機器人人造皮膚的關鍵。

印度理工學院的研究人員認為，納米材料可應用于制造機器人皮膚上的靈活傳感器，這種傳感器能模仿人體皮膚的自愈功能。只有紙張百萬分之一厚度的石墨烯是由純碳原子構成的薄片，它是目前世界上最硬的材料。

皮膚是人體最大的器官，皮膚有自愈功能也是眾所周知的。由于機器人要承受前所未有的拉伸和彎曲強度，以及偶然的劃傷，所以破裂及裂縫對機器人的人造皮膚影響很顯著。

研究人員使用石墨烯制造出的一種亞納米級的傳感器，無論是在裂縫剛開始形核時，還是在其已經擴展到一定長度時，這種傳感器都能感知到。

“通過使用分子動力學模擬，我們希望觀測出單層石墨烯在原始狀態和缺陷狀態下的自愈行為，以及它應用在亞納米級傳感器上時的破裂點”。文章的主要作者Swati Ghosh Acharyya博士還說道：“不需要任何外部刺激物以及室溫條件，我們也能夠記錄石墨烯中裂縫的自愈行為”。

研究人員表明，只要處于臨界裂縫張開位移極限內，自愈行為就能通過懸空鍵的自發重組發生。

在實驗過程中，研究人員將單層石墨烯單軸拉伸直至破裂，這些單層石墨烯含有各種缺陷，包括先前存在的空穴和不同位相的裂縫。

而不管石墨烯片中預先存在的缺陷的性質如何，一旦停止負荷實驗，石墨烯便開始愈合，并且自我愈合持續進行。而且，無論裂紋多長，只要原始薄片材料或預先存在缺陷的薄片材料的臨界裂縫開口距離在0.3-0.5nm，石墨烯就能自愈。模擬自愈功能具有廣泛的日常應用，包括傳感器、移動設備以及超級電容器。

原文鏈接：Graphene Shows Potential to Create Self-Healing Robot Skin.

本文由材料人編輯部丁菲菲提供素材，邱慧敏編譯，黃超審核，點我加入材料人編輯部。

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