美科学家研制成功“自愈”材料

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美国伊利诺伊大学航空工程学教授斯
　　科特·怀特日前研制成功了迄今为止第一种具备自我修复、或称“自愈”能力的新材料，可望解决复合材料出现细微裂纹、在航空航天应用场合构成安全隐患的问题。

　　复合材料由玻璃纤维、碳或其它材料与树脂混合而成，现在已被广泛应用于从网球拍到飞机和宇宙飞船等各种场合。复合材料所遭受的损伤往往从细徽的裂纹开始，随着裂纹的逐渐扩大而强度减弱、直至断裂。

　　这是一个技术难题，但科学家却采用了一种看似简单的方法：在复合材料中添加一种内部含有胶水的细水胶囊。胶囊的厚度只相当于一根人的头发丝的粗细，而添加方式则是把胶囊喷洒到目前仍然处于实验阶段的一种新型玻璃纤维复合材料上。

　　当材料表面出现细微裂纹时，这些胶囊就会破裂，沿着裂纹的走向释放出胶水，弥合这些裂纹。48个小时后，在出现裂纹的受损部位，材料强度可以恢复到原先的75％。
　　但参与这项研究的科学家们同时发现，在高温环境下，胶水的定型固化作用会受到阻碍，“自愈”过程会由于消耗的时间过于漫长而无法适用于许多应用场合。部分因为这一原因，科学家表示，这种新型复合材料投入商业生产和应用的时机目前尚不成熟。

　　不过，怀特透露说，“自愈”材料投入实际应用的首选目标是宇宙飞船、人造关节和桥梁支架之类制作材料一旦出现问题维修人员难以或根本无法接近的场合。此外，科学家正在探索中的另一个应用场合是计算机印刷电路板，以解决这类通常是由多层板基材料压制在一起的电路板在生产过程中因为出现细微裂纹而只能报废的问题。
摘自《科学时报》