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近日,美國伊利諾伊大學(xué)的研究人員開發(fā)出了一種具有自我修復(fù)機制的塑料。這種材料能夠修補直徑達1厘米的空洞,并且在這一過程中恢復(fù)材料絕大部分的原始強度。目前該成果已經(jīng)發(fā)表在《科學(xué)》雜志。
在這項新的研究中,美國伊利諾伊大學(xué)香檳分校材料學(xué)家溫迪·薩特·科魯茲和她的同事將化學(xué)與機械工程學(xué)研究結(jié)合起來。研究人員研制了兩種液體,將這兩種液 體混合后會引發(fā)兩個反應(yīng),第一個反應(yīng)能夠把混合物變成凝膠,第二個反應(yīng)則逐漸將其凝固成硬塑料。接下來,研究人員對塑料進行了受控沖撞,旨在形成一個孔洞 和無數(shù)的裂縫,從而測試其自我修復(fù)能力。這一過程導(dǎo)致微通道破裂,進而使液體流出、混合并最終固化。在這一過程中,注滿一個直徑約為1厘米的孔洞需要20 分鐘,而這種凝膠大約3個小時便可以凝固為堅硬的塑料。研究人員如今正致力于使這套系統(tǒng)能夠以更快的速度自我修復(fù)。
這項新技術(shù)的潛在應(yīng)用范圍從航空航天工程一直覆蓋到外科植入手術(shù)。不過,現(xiàn)實生活中的聚合物斷裂可能比實驗室中所產(chǎn)生的斷裂要復(fù)雜得多,因此自我修復(fù)機制可能需要依賴多種技術(shù)的結(jié)合。