Veel natuurlijke organismen hebben het vermogen om zichzelf te herstellen. Nutsvoorzieningen, vervaardigde machines zullen deze eigenschap kunnen nabootsen. In bevindingen gepubliceerd deze week in Natuurmaterialen , onderzoekers van de Carnegie Mellon University hebben een zelfherstellend materiaal gemaakt dat zichzelf spontaan herstelt bij extreme mechanische schade.

Dit composietmateriaal van zachte materie is samengesteld uit druppeltjes van vloeibaar metaal die zijn gesuspendeerd in een zacht elastomeer. Wanneer beschadigd, de druppeltjes breken om nieuwe verbindingen te vormen met naburige druppeltjes en elektrische signalen zonder onderbreking om te leiden. Circuits geproduceerd met geleidende sporen van dit materiaal blijven volledig en continu operationeel wanneer ze worden verbroken, doorboord, of materiaal laten verwijderen.

Toepassingen voor het gebruik ervan zijn onder meer bio-geïnspireerde robotica, mens-machine interactie, en draagbare computers. Omdat het materiaal ook een hoge elektrische geleidbaarheid vertoont die niet verandert wanneer het wordt uitgerekt, het is ideaal voor gebruik bij stroom- en datatransmissie.

"Ander onderzoek in zachte elektronica heeft geleid tot materialen die elastisch en vervormbaar zijn, maar nog steeds kwetsbaar voor de mechanische schade die elektrische storingen veroorzaakt, " zei Carmel Majidi, een universitair hoofddocent werktuigbouwkunde. "Het ongekende niveau van functionaliteit van ons zelfherstellende materiaal kan elektronica en machines van zachte materie in staat stellen de buitengewone veerkracht van zacht biologisch weefsel en organismen te vertonen."

Majidi, die het Integrated Soft Materials Laboratory leidt, is een pionier in het ontwikkelen van nieuwe klassen materialen op het gebied van zachte materie engineering.

"Als we machines willen bouwen die beter passen bij het menselijk lichaam en de natuurlijke omgeving, we moeten beginnen met nieuwe soorten materialen, " hij zei.

Majidi heeft een beleefdheidsafspraak in het Robotics Institute. Andere auteurs zijn onder meer Eric Markvicka en Xiaonan Huang van de Carnegie Mellon University, en Michael D. Bartlett van de Iowa State University.