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黑科技:新材料能自己修复“伤口”

中研股份2019年4月12日讯  我们经常可以见到具有自我修复能力的事物,比如人类的皮肤。当你不幸遇到割伤或者抓伤的时候,生长在真皮层的细胞将分裂出新的上皮细胞来修复伤口。

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黑科技:新材料能自己修复“伤口”

左图:黑十字区显示了微型凹槽中的修复液;右图:光学镜头拍摄的修复液

当你放眼望去,物体暴露在外的表面破损比比皆是,龟裂的柏油路面,建筑物外表的裂缝,以及你家里开裂剥落的油漆皮……简直数不胜数。

但是你有没有想过,如果世界上有一种能够自我修复破损的材料该有多好。那么,你的梦想已经变为现实了。一种新型的可以用于自我修复的材料已经面世。

来自美国伊利诺伊大学的研究小组通过使用新技术,已经研制出了一种复合物基底的“自我修复”系统,其聚合物内层具有一系列彼此相联的微型凹槽,这些凹槽的直径只有两百微米,其间充满了一种较低黏度的修复基质液,就好像人类的血管输送着一些可以修复皮肤破损的物质。

当这种材料表面发生断裂时,其中的“血小板”就会流出并发挥作用,整个过程还需要使用一种特殊的催化剂。当外部材料持续破损时,内层凹槽就会发挥作用,把修复液传导到裂口。

修复液在催化剂的作用下会形成聚合物膜,在极短的时间内有效地黏结破损,所有修复和进一步检测持续破损的任务都是这种材料自动完成的。

自我修复材料的设想是源于一个称为“自动化材料系统”的大型设计项目,其本意只在设计和制造能够不需要人类监控的可以自行适应环境变化和检测并修复破损的新型材料。这种材料的应用十分广泛,不仅在地球上适用,在宇宙空间领域一样潜力巨大。

本周,亚特兰蒂斯航天飞机必须在从地球轨道上返回之前修复一块受损的防热板,航天飞机的其他防热瓦也需要得到细致的监测,而如果航天飞机能够拥有可以自动“愈合”的“皮肤”,那么自我修复材料真的可以帮宇航员的大忙了。因此,科学家研究自我修复材料的脚步已经越来越快。

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