研究人員創造了一種能夠感知和監測外界變化的材料

匹茲堡大學的研究人員宣佈創造了一種新材料，能夠在問題出現之前感知和監測人體內部的變化。這種自我感知的元材料系統已被納入一個冠狀動脈支架中。該支架可以在對病人的生命構成風險之前感知人體內部的再狹窄過程，同樣的材料也有其他用途。

這類新的超材料是由匹茲堡大學斯旺森工程學院的智能結構監測和響應測試實驗室的研究人員設計的。這類新材料既可作為傳感媒介，又可作為納米發電機，可能會徹底改變多功能材料技術。這種材料被稱為自覺超材料，可以通過廣泛的傳感和監測應用來產生其能量。

研究人員指出，這種材料最創新的方面之一是它是可擴展的，同樣的設計可以在納米級和超大規模上發揮作用。它可以通過擴展設計的幾何形狀被納入不同尺寸的設備中。研究員Amir Alavi説，這種材料的特點不能僅靠天然材料來實現，需要混合或複合材料系統，每一層都要提供自己的功能。

該大學創造的材料可以在多尺度上融合先進的元材料和能量收集技術，有可能被用於醫療支架、減震器和飛機機翼等各種設備。在壓力下，該材料的設計導致其導電層和介電層之間的接觸電化，過程中產生了一個電荷，傳遞了關於材料狀況的信息。

該材料還表現出負壓縮性和超高的抗變形能力。由集成的三電納米發電機機制產生的電力消除了對額外電源的需要。研究人員説，該系統可以大規模地利用數百瓦的電力。由於其輕質、低密度、低成本和高度可擴展的設計，這種材料還可以在未來的太空探索中找到用途。