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自我修復材料
鎖定
自我修復材料是一種在物體受損時能夠進行自我修復的新型材料。這種材料被注入到塑料聚合物內,當物體開裂時,注入的材料會釋放出來,對受損的物體表面進行自動修復。
- 中文名
- 自我修復材料
- 外文名
- Self-healing material
- 學 科
- 材料工程
- 領 域
- 工程技術
自我修復材料簡介
新型“自我修復材料”受到越來越多關注,而將之運用於智能手機領域的前景最受人們期待。儘管關於“自我修復材料”的設想可以追溯到二十世紀六十年代,然而其在技術上的突破與進展在進入21世紀才得以凸顯
[1]
。
自我修復材料修復機理
美國伊利諾伊大學的團隊的研究成果最為著名,該團隊將液體修復性材料注入塑料聚合物內,當材料開裂時,被注入的修復性材料就會釋放出來,同時發生一系列的化學反應,從而使塑料的兩個表面重新聚合,這樣能保證原材料恢復75%左右的平整度。
英國布里斯托大學的教授在談及這項技術時透露,“光”可能將在這項技術的應用中扮演重要角色,“當你的手機屏幕受到劃傷時,你可以將手機放置在窗口的陽光下,24個小時後手機上的劃痕就可能已經自我修復了
[2]
。”
自我修復材料應用前景
“自我修復材料”的應用範圍極為廣泛,包括軍用裝備、電子產品、汽車、飛機、建築材料等領域,其中以其在智能手機和平板電腦屏幕上的應用最受關注。該技術的重大意義在於,可避免資源與資金的浪費。在過去,一旦手機屏幕破損,用户不得不將之丟棄,這樣勢必會造成浪費,而“自我修復材料”能有效地解決這方面的問題。
自我修復材料展望
西班牙計算機發展創新和技術中心的科學家曾經創造出一種硅橡膠材料,它以納米銀顆粒為交聯劑,達到了能夠自我恢復的狀態,但是該材料的自我恢復需要外界施以壓力,而且使用銀顆粒導致它的成本較高,不適合商業化。
在經過無數的實驗之後,科學家用一種尿素-尿烷聚合材料製成了一種彈性網,在用刀將網劃開後,網自己“修補”了割開的口子。這項研究的負責人Ibon Odriozola表示這種材料的原理是芳烴二硫化物的複分解反應。這種反應在常温下就可以進行,可以讓材料實現“自我修復”。