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自我修复电子设备可以彻底改变机器人和可穿戴设备，但是开发实用系统一直是一项艰巨的任务。卡内基梅隆大学的一个团队在小型机器人中展示了一种自我修复电路，可以为自愈电路提供清晰的路径。

考虑到它们所使用的真正大量的应用，电子行业的趋势有时难以大幅绘制。然而，一般而言，已经有明确的步骤使电路更小，更灵活。刺激这些进步是对可穿戴设备和机器人领域中设备的需求。这种小巧灵活的电路与可穿戴设备所需的坚固性的结合自然会引发有关耐用性和维护的问题。

研究人员一直在研究可以在这些应用中使用多年的自愈电路的概念。经历弯曲的电路最终会在疲劳下开始断裂，但理论上，自愈部件可以缓解这些问题 - 甚至有一天可以完全阻止它们。

2016年自我修复电路的一个例子是磁性化合物，  一旦破碎就会重新附着。虽然这项研究很重要，但由于电磁干扰的潜在复杂性，其在电子设备中的用途将受到限制，不仅影响自愈机制的可靠性，而且影响整个设备的可靠性。 

从2015年开始，来自加利福尼亚大学，圣地亚哥大学和匹兹堡大学的研究人员利用所谓的Janus粒子开发了一种自愈电子的概念，利用单个纳米粒子作为“纳米机器人”，不需要计算机编程。除了这项技术仍处于起步阶段，在自修复电子设备中实施这些颗粒显然需要对电路设计和制造进行一些相当大的根本性改变。

没有进一步的开发，这些概念对于当前的原型是不实用的。然而，关于柔性自愈电路的新研究可以提供更多可获得的解决方案。

实用的自我修复解决方案？

卡内基梅隆大学的研究人员创造了一种硅基材料，不仅展示了其自我修复特性，而且还在同一块硅片中集成了多个连接。研究人员拿出一块硅橡胶，并用微米级的镓 - 铟合金液滴注入材料。该金属合金（室温下的液体）是导电的，但悬浮的液滴不会彼此形成电接触。当对材料施加外部压力时，液滴破裂并与附近的其他破裂液滴结合，形成导电通路。这意味着可以使用诸如笔式绘图仪之类的简单设备将电路绘制到材料中。

在材料中绘制的示例电路。屏幕截图由Carnegie Mellon提供。

这种材料如何自我修复？这种材料的光彩来自于液滴的破裂！当对材料（例如打孔器）造成损坏时，靠近损坏的液滴会  破裂，这会在受损区域周围形成新的路径。

损坏特写镜头对微小的机器人做了与打孔器。屏幕截图由Carnegie Mellon提供。

那么，如果材料被拉伸会发生什么？这不会破坏镓 - 铟合金液滴吗？

事实证明，情况并非如此，材料可以被操纵和拉伸而不会对电迹线造成损坏。

可能的应用

虽然这种材料只是灵活自愈电路的概念验证，但它无疑是可穿戴原型的有力候选者。将电线追踪到材料中表明，制造定制电路的成本可能很低。自愈特性表明，如果材料被刺破，电路可以创建替代路径。然而，如果存在非常靠近的许多导电路径，则替代路径的创建可能引起问题，因此这种类型的技术不太可能用于使用并行总线的计算或数据传输ICfans。

材料的灵活性可以在许多应用中使用，而不仅仅是涉及可穿戴电子产品的应用。由于探测器无法远程修复，因此航空航天应用可以从这种材料中受益。例如，微流星撞击会产生小的穿孔，但使用硅基电路板可以很容易地修复这种穿孔。

微流星损坏的例子。美国宇航局的图片

另一种可能性是这种材料可以用作各种机器人应用的“皮肤”。 

这种可以嵌入多个电路路径的自修复柔性材料的演示令人印象深刻，可能是未来柔性材料的关键。当然，这种材料仍处于发展阶段，但考虑到可以轻松印刷电路并减轻穿刺损伤，可以说这是世界上第一种真正的自我修复电子材料。