匹兹堡大学的研究人员宣布创造了一种新材料,能够在问题出现之前感知和监测人体内部的变化。这种自我感知的元材料系统已被纳入一个冠状动脉支架中。该支架可以在对病人的生命构成风险之前感知人体内部的再狭窄过程,同样的材料也有其他用途。

 

 

这类新的超材料是由匹兹堡大学斯旺森工程学院的智能结构监测和响应测试实验室的研究人员设计的。这类新材料既可作为传感媒介,又可作为纳米发电机,可能会彻底改变多功能材料技术。这种材料被称为自觉超材料,可以通过广泛的传感和监测应用来产生其能量。研究人员指出,这种材料最创新的方面之一是它是可扩展的,同样的设计可以在纳米级和超大规模上发挥作用。它可以通过扩展设计的几何形状被纳入不同尺寸的设备中。研究员Amir Alavi说,这种材料的特点不能仅靠天然材料来实现,需要混合或复合材料系统,每一层都要提供自己的功能。

 

该大学创造的材料可以在多尺度上融合先进的元材料和能量收集技术,有可能被用于医疗支架、减震器和飞机机翼等各种设备。在压力下,该材料的设计导致其导电层和介电层之间的接触电化,过程中产生了一个电荷,传递了关于材料状况的信息。

 

该材料还表现出负压缩性和超高的抗变形能力。由集成的三电纳米发电机机制产生的电力消除了对额外电源的需要。研究人员说,该系统可以大规模地利用数百瓦的电力。由于其轻质、低密度、低成本和高度可扩展的设计,这种材料还可以在未来的太空探索中找到用途。