石墨烯有望成为有自愈功能的机器人皮肤

材料牛注：由于石墨烯优良的坚硬性、导热性及导电性，在电池，涂料等方面都有许多应用，如今石墨烯的应用又多了一种：用来做机器人的人造皮肤，甚至还有自愈功能。

石墨烯能够成为研制机器人人造皮肤的关键。

印度理工学院的研究人员认为，纳米材料可应用于制造机器人皮肤上的灵活传感器，这种传感器能模仿人体皮肤的自愈功能。只有纸张百万分之一厚度的石墨烯是由纯碳原子构成的薄片，它是目前世界上最硬的材料。

皮肤是人体最大的器官，皮肤有自愈功能也是众所周知的。由于机器人要承受前所未有的拉伸和弯曲强度，以及偶然的划伤，所以破裂及裂缝对机器人的人造皮肤影响很显著。

研究人员使用石墨烯制造出的一种亚纳米级的传感器，无论是在裂缝刚开始形核时，还是在其已经扩展到一定长度时，这种传感器都能感知到。

“通过使用分子动力学模拟，我们希望观测出单层石墨烯在原始状态和缺陷状态下的自愈行为，以及它应用在亚纳米级传感器上时的破裂点”。文章的主要作者Swati Ghosh Acharyya博士还说道：“不需要任何外部刺激物以及室温条件，我们也能够记录石墨烯中裂缝的自愈行为”。

研究人员表明，只要处于临界裂缝张开位移极限内，自愈行为就能通过悬空键的自发重组发生。

在实验过程中，研究人员将单层石墨烯单轴拉伸直至破裂，这些单层石墨烯含有各种缺陷，包括先前存在的空穴和不同位相的裂缝。

而不管石墨烯片中预先存在的缺陷的性质如何，一旦停止负荷实验，石墨烯便开始愈合，并且自我愈合持续进行。而且，无论裂纹多长，只要原始薄片材料或预先存在缺陷的薄片材料的临界裂缝开口距离在0.3-0.5nm，石墨烯就能自愈。模拟自愈功能具有广泛的日常应用，包括传感器、移动设备以及超级电容器。

原文链接：Graphene Shows Potential to Create Self-Healing Robot Skin.

本文由材料人编辑部丁菲菲提供素材，邱慧敏编译，黄超审核，点我加入材料人编辑部。

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