可以自行修补的智能服装

用运动胸罩来监控你的锻炼；用西装来交换名片；用帽子来监视你的新生儿的生命指标。这类智能服装的出现，预示着在不久的将来，可穿戴性的电子产品会很快进入我们的生活，它们将不断地监测我们的生理，跟踪我们的社交。

可能性尽管很大，但目前，大部分可穿戴的电子产品不仅复杂，而且价格不菲。要降低成本，有一个办法就是采用3D打印机，将电池，传感器，以及电子线路，等元部件，印刷出来，再将它们纳入服装中。然而，目前打印的电子产品有一个通病，那就是它们都比较脆弱，不耐用。

对此，Joseph Wang在加州大学圣地亚哥分校的纳米工程实验室，正在研发一个解决方案：采用一种含磁性粒子的打印材料。含有这种磁性粒子的织物或装置一旦断裂，磁性粒子就会因着彼此的吸引力，而进行自行修复。Wang博士的团队在今天发表在《Science Advances》的文章说，他们研发的自行修复打印材料，可以在50毫秒之内，修复长达3毫米的切割。

目前市场上的智能衣裳，比如，监控生理指标的衬衣或短裤，通常是将传感器编入或夹在织物上。这些传感器大都不是印刷的，它们既昂贵又坚硬。“我们希望可穿戴设备最好可以像是我们自己的皮肤那样舒服，” 作者之一，正在王博士的实验室学习工作的 Amay Bandodkar博士说，“不但可以拉伸，还有自我修复能力。”

Bandodkar博士和同事发明的打印材料含有粉状钕磁铁，钕磁铁在硬盘驱动器和昂贵的冰箱上早有运用。 “我们将钕磁铁粉碎成要在显微镜下才能看得见的颗粒，并将它们混入打印材料中，” Bandodkar博士说。

传统意义上的自行修复材料依赖于所谓的聚合化学反应，即通过化学键将破碎的碎片融合在一起。聚合修复具有局限性，他们往往需要外部物质的介入，譬如加热，并有不能修复大裂缝，需要时间长 （从几个小时到几天不等） 的缺陷。

使用磁性粒子“是自行修复的新概念，” 没有参与这项研究，斯坦福大学工程教授Zhenan Bao说，与之前的方法相比，“这种方法优点是：简单，快速，不需要外部物质，比如热，光，或其它化学物质的介入。

磁性打印材料也很便宜：Bandodkar博士估计，10美元的打印材料可以产生数百个小型设备。他说，接下来他们要做的是，确定打印材料成分的最佳比例 - 这可能还需几年的时间。

博德卡尔博士认为，最终，这样的打印材料会被运用到各各领域 - 从太阳能电池板到医疗植入设备。对他来说，最酷的应用之一，就是进入人们的日常穿戴中，“如果有一个设备，你可以穿在身上，一旦破了，”他说， “几秒钟之内，它会自行愈合，你可以继续使用，而不需要丢弃它。”

文章来源：纽约时报 http://www.nytimes.com/2016/11/03/science/printed-electronics-self-healing.html