智能微胶囊阵列标记材料中的局部应力变化

Josiah02 · 发表于昨天 13:32

预测材料失效是材料科学领域的一项重大挑战，因为应力历史通常不会留下任何明显的迹象。为了解决这个问题，苏黎世联邦理工学院软材料和界面实验室、多尺度机器人实验室和药物科学研究所的研究人员开发了一种智能自我报告材料。
这种材料利用荧光微胶囊阵列发光来记录不同的微观应力，彻底改变了我们监测机械事件的方式，并为材料力学提供了新的见解。这项研究发表在《先进材料》杂志上。
简而言之，研究人员通过微流体合成技术制造出充满染料的微胶囊，这些微胶囊在特定应力水平下会破裂。这些微胶囊被组织成间距规则的阵列，嵌入硅树脂薄膜中，然后可以附着到其他材料上。压痕后，阵列会以亚毫米精度显示局部应力的变化。
这些自报告材料可以识别和记录多种应力水平，因此在材料科学、生物医学、机器人技术和工程等领域具有重要价值。通过检测可能导致材料失效的应力水平，它们可以提高安全性和耐用性。
此外，这项技术用途广泛。微胶囊可以装载药物或治疗剂等物质，使材料不仅能够检测损伤，还能在需要时做出反应，释放治疗药物。

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