西安报业全媒体记者任娜带来了一则振奋人心的消息,西工大团队在智能材料研究领域取得了重大突破。西北工业大学张卫红院士带领的团队与香港城市大学携手合作,把科幻小说里的设定变成了现实,他们研制出一种名为EIEDE(电活性界面增强介电弹性体)的新型智能材料。这种材料的神奇之处在于,它可以“动”、“吸”,甚至能精准操控液滴。这次研究成果发表在《科学》期刊的子刊Science Advances上。 一块普通的材料能做什么?通常我们只想到它被动地执行任务:钢铁用来承重、塑料用于绝缘、橡胶负责密封……但EIEDE打破了这一常规,赋予材料以主动的能力。这个新发明能够自己变形,在电场作用下伸缩自如;还可以牢牢地吸附住物体,与传统材料相比抓力强了488倍!不仅能抓住平整的表面,就连坑洼不平的金属片、镂空的网眼甚至细细的金属丝都不在话下。 这种新材料还有一个绝活——操控液滴。实验显示,当一滴水接触到EIEDE材料的正极时,表面会从疏水状态瞬间转变为亲水状态;如果接触到负极则会产生“抗电润湿”效应。利用这一特性,团队设计出了一个巧妙的实验:通过控制电场和电极形状,就能像剪刀剪布一样精准地把大液滴切成几个小液滴。 这项研究为软体机器人、先进制造和微流控技术等领域打开了一扇全新的大门。未来的爬墙机器人可以轻松吸附在粗糙的金属表面进行检修;工业机械臂也能无损抓取各种不规则形状的精密零件。张卫红院士团队工作人员介绍说:“传统的研究大多集中在介电弹性体本身的伸缩变形上,但真正厉害的地方在于它们与外界互动的能力。”团队通过加入一种特殊的“极性小分子添加剂”,成功激活了材料的社交能力。 在EIEDE这个全能型选手面前,“被动”的材料被彻底颠覆了:它既具备类肌肉般的大应变驱动能力(能动),又拥有类手般的超强电吸附能力(能吸),还能像指尖一样灵活操控液滴(能精准切)。这项突破性研究给软体机器人、先进制造、微流控技术等领域带来了革命性的应用前景。