耐超低温电子皮肤（e-skin）可以赋予极地机器人触觉反馈，以便在极冷的极地环境中进行探索。然而，开发能够在超低温下实现敏感触觉和自我修复的电子皮肤仍然是一个挑战。

近日，天津大学Lei Zhang，Jing Yang开发了一种敏感的机器人手电子皮肤，它可以在低至-78°C的温度下拉伸、自我修复和感知。

文章要点

1）这种电子皮肤的弹性体基底基于聚（二甲基硅氧烷）超分子聚合物和多强度动态氢键，特别是具有四重氢键基序（UPy）。

2）研究人员研究了超低温下弹性体的结构与性能关系。结果表明，与具有主链 UPy 单元的弹性体相比，具有侧链 UPy 单元的弹性体表现出更高的拉伸性（~3257%）和自修复效率。这归因于较低的结合能变化和较低的势阱。

3）基于侧链UPy弹性体和人造电子墨水，构建了一种在-78℃下使用的柔性机械手电子皮肤，可以精确感知物体的形状和特定符号，其感觉可以完全自我感知。损坏后恢复。

这项研究的结果促成了在极地环境中使用带有电子皮肤的机器人手的概念，这使得人类的参与受到限制、危险或不可能。

参考文献

Kai Yang, et al, Highly Stretchable, Self-Healing, and Sensitive E‑Skins at −78 °C for Polar Exploration, J. Am. Chem. Soc., 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c00541

https://doi.org/10.1021/jacs.4c00541