近日，美國(guó)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(jī)制的塑料。這種材料能夠修補(bǔ)直徑達(dá)1厘米的空洞，并且在這一過(guò)程中恢復(fù)材料絕大部分的原始強(qiáng)度。目前該成果已經(jīng)發(fā)表在《科學(xué)》雜志。
在這項(xiàng)新的研究中，美國(guó)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(jī)械工程學(xué)研究結(jié)合起來(lái)。研究人員研制了兩種液體，將這兩種液體混合后會(huì)引發(fā)兩個(gè)反應(yīng)，第一個(gè)反應(yīng)能夠把混合物變成凝膠，第二個(gè)反應(yīng)則逐漸將其凝固成硬塑料。接下來(lái)，研究人員對(duì)塑料進(jìn)行了受控沖撞，旨在形成一個(gè)孔洞和無(wú)數(shù)的裂縫，從而測(cè)試其自我修復(fù)能力。這一過(guò)程導(dǎo)致微通道破裂，進(jìn)而使液體流出、混合并最終固化。在這一過(guò)程中，注滿一個(gè)直徑約為1厘米的孔洞需要20分鐘，而這種凝膠大約3個(gè)小時(shí)便可以凝固為堅(jiān)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)。
據(jù)了解，這項(xiàng)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(guò)，現(xiàn)實(shí)生活中的聚合物斷裂可能比實(shí)驗(yàn)室中所產(chǎn)生的斷裂要復(fù)雜得多，因此自我修復(fù)機(jī)制可能需要依賴多種技術(shù)的結(jié)合。