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玻璃纖維及其他強化復合纖維材料輕質堅固，廣泛用于航空、汽車、航海、城市建筑和運動器材中。但由于它們是層狀結構，可能會出現(xiàn)層間分離，一旦發(fā)生了內(nèi)部損傷很難檢測，也無法用傳統(tǒng)方法來修復,這是限制復合材料更廣泛應用的重要原因之一。

據(jù)物理學家組織網(wǎng)報道，美國伊利諾斯大學厄本那—香檳分校的貝克曼研究所自治材料系統(tǒng)(AMS)研究小組開發(fā)出一種新型自愈系統(tǒng)，像生物組織中的脈管網(wǎng)絡，在其中充滿化學愈合液，能幫助強化纖維材料實現(xiàn)反復自動愈合。在解決長期風險問題、延長材料壽命和提高可靠性方面，這種自愈系統(tǒng)很有前景。

該自愈系統(tǒng)是一種三維脈管網(wǎng)絡。研究人員用環(huán)保的高分子聚合物做“線”，對強化纖維材料進行“縫紉加工”，縫制出特殊紋理的三維花紋，就像生物組織中的脈管系統(tǒng)。而這種縫紉線是臨時性的，加工完成后通過加熱使其蒸發(fā)，只留下中空的脈管網(wǎng)絡。脈管由兩套隔離的脈管系統(tǒng)組成，分別充入不同的愈合劑，一種是環(huán)氧樹脂，另一種是硬化劑。

“發(fā)生斷裂時，本來隔離的微管道系統(tǒng)斷裂，里面的愈合劑會流出來進入纖維材料，如同血管破裂，兩種愈合劑在斷裂位置互相接觸，形成高分子聚合物，就像一種結構性膠，把損傷區(qū)域連接在一起。我們進行了多次循環(huán)測試，基本上所有的斷裂都能100%成功愈合?！表椖康谝回撠熑苏采づ恋吕锟苏f，“這種自愈方法的優(yōu)點在于，我們不必再去探測材料結構，不再需要人工去修復它?！?/p>

“這是首次在強化復合纖維中演示反復循環(huán)的自動愈合?！焙娇展こ探淌谒箍铺亍烟卣f，“以往在高聚材料中也曾演示過自動愈合，但那是不同的技術，無法用在強化纖維復合材料中。我們開發(fā)的脈管技術彌補了中間缺失的一環(huán)?！辈牧峡茖W與工程教授南希·索托斯還指出：“把這種脈管系統(tǒng)和通常制造高分子聚合材料的工藝流程無縫整合在一起，在商業(yè)應用上也很有前景?！?/p>