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自我修复塑料可用于航天工程及外科植入手术

作为经典的宇航员求救信号，“休斯敦，我们有麻烦了”或许正在走向销声匿迹的那一天，而这还要感谢研究人员开发出的一种具有自我修复空调扇机制的塑料。这种材料能够修补直径达1公分的空洞，并且在这一过程中恢复材料绝大部分的原始强度。

自我修复塑料可用于航天工程及外科植入手术

能够自我修复的聚合材料——比较典型的是塑料——并不是什么新东西。但是美国伊利诺伊大学香槟分校材料学家Windy Santa Cruz指出，迄今为止，这种材料只能够修复非常微小的缺口——最多不超过几毫米。

在这项新的研究中，Santa Cruz和她的同事将化学与机械工程学研究结合起跑步机来。这项技术的优势在于瞄准了能够在潜在的灾难性损伤——例如很难接近的弹道冲舞钢击损伤或裂纹——之后修复自身的合成材料。

研究人员在5月9日出版的美国《科学》杂志上报告了这一研究成果。

研究人员研制了两种当分开存放时不起化学反应的液体。然而将这两种液体混合后会引发两个反应——第一个反应能够把混合物变成凝胶，第二个反应则逐渐将其凝固成硬塑料。

研究人员面临的挑战是需要找还要对拉力实验机的夹具进行检查到一种方法来合并这两种液体，使两个反应在一个单一的系统里发生，并且是在不同的时间。

为了实现这一目标，研究人员从身体的静脉那就需要格外重视3个方面：高低温实验箱噪音过大怎样解决：检查减震弹簧是不是变形和动脉络中获得了灵感。他们首先使用钻床了包含有微小通道的普通塑料。这种材料是在塑料呈液态时加入纤维，之后在其凝固后除去纤维所制成的。研究人员随后在每一个“微通道”中注满了其中一种液体。该研究合作者、伊利诺伊大学化学家Jeffrey Moore表示：“你可以把这些微通道看作是一个脉管系统，就像血管那样。”

接下来，研究人员对塑料进行了受控冲撞，旨在形成一个孔洞和无数的裂缝，从而测试其自我修复能力。这一过程导致微通道破裂，进而使液体流出、混合并最终固化。

Moore指出：“随着越来越多的液体被泵入微通道，凝胶最终跨越了整个受损的区域，并完全填充了空隙的空间。”

在这一过程中，注满一个直径约为1公分的孔洞需要20分钟，而这种凝胶大约需要3个小时便可以凝固为坚硬的塑料。研究人员如今正在致力于使这套系统能够以更快的速度自我修复。

并未参与该项研究的伊利诺伊州埃文斯顿市西北大学化学家Fr经过同步齿轮带带动丝杠转动加荷aser Stoddart指出，这项新技术的潜在应用范围从航空航天工程一直到外科植入手术。Stoddart说：“这一研究表明，我们能够期待自动修复比之前所想的更大长度尺度的断缝、裂痕和孔洞。”

但Stoddart强调，现实生活中的聚合物断裂可能比实验室中所产生的断裂要复杂得多，因此自我修复机制可能需要依赖于多种技术的结合。

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