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法国研制出切割后可自动愈合橡胶 |
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| http://cn.newmaker.com
2/22/2008 11:47:00 AM
佳工机电网
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据国外媒体报道，法国的科学家日前称，他们最近研制出了一种类似橡胶的新型材料，这种神奇的材料被撕裂成两段后，只要将两处断口放在一起，它们就可以自动修复愈合，重新恢复如初。
玩过橡胶皮弹弓的人都知道，普通的橡皮筋是非常有弹性的，它们的长度可以伸长好几倍。但如果你要过于用力地拉伸它，它也会突然断成两截。法国巴黎工业物理和化学高等教育学院的鲁德威克-雷伯勒和他的同事们最近解决了这一问题。他们研制出了一种新型材料，这种材料可以像橡胶一样被拉长，也会像橡胶一样被扯成两段，但当两处断口放在一起时，它们可以自行修复。雷伯勒说，这种由脂肪酸和尿素制成的新型材料，呈半透明状，并略显黄色。这种新型橡胶目前正由阿科玛公司进行试验性生产。他和他的研究小组的目标是将这种材料用于玩具上，这样，就不怕小孩子将玩具摔坏了，从而可以一直地玩下去，甚至能将玩具传给他们的下一代。
原来，在这种新型材料的分子之间有一种纽带，这种纽带被称为“氢纽带”。正是这种“氢纽带”，使得该新型橡胶具有自修复功能。纽带使得橡胶分子之间形成了线状连接，称为“链条”，在这些链条间，还有横向联接，从而在各个小分子间形成了“超分子”网络。雷伯勒说，当这种材料被拉断时，断口上的分子失去了它们的“同伴”，“因此它们就努力去寻找它们的同伴以形成新的氢纽带。”当两处断口被放置到一起时，两处断口处的分子会自行配对。但如果新拉断的断口在几小时内没有被放到一起，则断口处的分子将和断口附近的其它分子结合，在这种情况下，材料就不能再被修复了。雷伯勒说，当这种材料自行修复后，其伸缩性能和未被拉断前一样，并且它可以修复很多次。
在此之前，来自美国伊利诺伊大学的研究小组通过使用新技术，也成功研制出了一种复合物基底的“自我修复”系统，其聚合物内层具有一系列彼此相联的微型凹槽，这些凹槽的直径只有两百微米，其间充满了一种较低黏度的修复基质液，就好像人类的血管输送着一些可以修复皮肤破损的物质。当这种材料表面发生断裂时，其中的“血小板”就会流出并发挥作用，整个过程还需要使用一种特殊的催化剂。当外部材料持续破损时，内层凹槽就会发挥作用，把修复液传导到裂口。修复液在催化剂的作用下会形成聚合物膜，在极短的时间内有效地黏结破损，所有修复和进一步检测持续破损的任务都是这种材料自动完成的。
自我修复材料的设想是源于一个称为“自动化材料系统”的大型设计项目，其本意只在设计和制造能够不需要人类监控的可以自行适应环境变化和检测并修复破损的新型材料。这种材料的应用十分广泛，不仅在地球上适用，在宇宙空间领域一样潜力巨大。
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