可以自行修補的智能服裝

用運動胸罩來監控你的鍛煉；用西裝來交換名片；用帽子來監視你的新生兒的生命指標。這類智能服裝的出現，預示著在不久的將來，可穿戴性的電子產品會很快進入我們的生活，它們將不斷地監測我們的生理，跟蹤我們的社交。

可能性盡管很大，但目前，大部分可穿戴的電子產品不僅複雜，而且價格不菲。要降低成本，有一個辦法就是采用3D打印機，將電池，傳感器，以及電子線路，等元部件，印刷出來，再將它們納入服裝中。然而，目前打印的電子產品有一個通病，那就是它們都比較脆弱，不耐用。

對此，Joseph Wang在加州大學聖地亞哥分校的納米工程實驗室，正在研發一個解決方案：采用一種含磁性粒子的打印材料。含有這種磁性粒子的織物或裝置一旦斷裂，磁性粒子就會因著彼此的吸引力，而進行自行修複。Wang博士的團隊在今天發表在《Science Advances》的文章說，他們研發的自行修複打印材料，可以在50毫秒之內，修複長達3毫米的切割。

目前市場上的智能衣裳，比如，監控生理指標的襯衣或短褲，通常是將傳感器編入或夾在織物上。這些傳感器大都不是印刷的，它們既昂貴又堅硬。“我們希望可穿戴設備最好可以像是我們自己的皮膚那樣舒服，” 作者之一，正在王博士的實驗室學習工作的 Amay Bandodkar博士說，“不但可以拉伸，還有自我修複能力。”

Bandodkar博士和同事發明的打印材料含有粉狀釹磁鐵，釹磁鐵在硬盤驅動器和昂貴的冰箱上早有運用。 “我們將釹磁鐵粉碎成要在顯微鏡下才能看得見的顆粒，並將它們混入打印材料中，” Bandodkar博士說。

傳統意義上的自行修複材料依賴於所謂的聚合化學反應，即通過化學鍵將破碎的碎片融合在一起。聚合修複具有局限性，他們往往需要外部物質的介入，譬如加熱，並有不能修複大裂縫，需要時間長 （從幾個小時到幾天不等） 的缺陷。

使用磁性粒子“是自行修複的新概念，” 沒有參與這項研究，斯坦福大學工程教授Zhenan Bao說，與之前的方法相比，“這種方法優點是：簡單，快速，不需要外部物質，比如熱，光，或其它化學物質的介入。

磁性打印材料也很便宜：Bandodkar博士估計，10美元的打印材料可以產生數百個小型設備。他說，接下來他們要做的是，確定打印材料成分的最佳比例 - 這可能還需幾年的時間。

博德卡爾博士認為，最終，這樣的打印材料會被運用到各各領域 - 從太陽能電池板到醫療植入設備。對他來說，最酷的應用之一，就是進入人們的日常穿戴中，“如果有一個設備，你可以穿在身上，一旦破了，”他說， “幾秒鍾之內，它會自行愈合，你可以繼續使用，而不需要丟棄它。”

文章來源：紐約時報 http://www.nytimes.com/2016/11/03/science/printed-electronics-self-healing.html