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德国研制出自愈型轮胎 被扎破可逐渐自动愈合 |
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| http://cn.newmaker.com
11/25/2008 12:23:00 PM
佳工机电网
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许多开车族都有这样的体验：驾车时突然轮胎破了，尽快停车，手忙脚乱地换备胎，耽误时间不说，还容易出危险。德国一家轮胎公司推出的一项新发明——自愈轮胎，这时就可以一显身手了。
时尚跑车装上“自愈”轮胎
德国大众汽车推出一款时尚跑车帕萨特CC，该车装有“自动愈合伤
口”功能的新型轮胎ContiSeal。帕萨特CC成为第一辆配备这种轮胎的面向市场投放的车。
据德国《镜报》报道，在10月9日的帕萨特CC发布会上，德国大陆（Continental）轮胎公司为其新发明的ContiSeal轮胎架设了一座展台，展示了神奇一幕：把一根长长的钉子刺进轮胎后，稍稍转动轮胎，钉子造成的伤口竟在短时间内愈合了。其实这种轮胎的内壁涂有一层类似沥青的穿孔密封剂，当轮胎被钉子刺破，这层涂剂就会向破洞处挤，并快速填补“伤口”。所以当车胎被刺破时，大可不必停下车来换备胎。但前提是破洞不能太大，直径别超过5毫米。
这种“自愈”轮胎像人体一样拥有免疫系统。当人体某处受到损伤时，免疫系统立刻启动，血液循环及时将体内的治疗药物送到伤口并对其进行治疗。而这种轮胎所用的橡胶材料内部含有数百万个充满液体的微型胶囊，这些胶囊壁厚0．1毫米，细如发丝却威力无穷。一旦橡胶材料表面出现了裂纹，胶囊壁就会破裂并释放出液态的“修复剂”，在催化剂的帮助下，修复剂涌入裂缝，瞬间弥合。采用这种技术的轮胎等产品的寿命会延长两三倍。测试表明，自我修复系统将受损材料的强度恢复到原来75％。
新型衣物“想破也难”
除了用于制造自我修复轮胎的橡胶外，科学家们还在开发其他能自我疗伤的新材料。法国国家科研中心下属的化学和软物质材料实验室，发现了一种可以不借助任何黏合剂就能自我修复的弹性材料。这种新材料的问世，为今后制造出“可自我修复”的玩具等各类产品提供了可能。10月出版的英国《自然》杂志上报道了该项研究成果。
负责该项目的法国科学家鲁德威克?雷布勒介绍，这种神奇的新材料是由从植物中提炼出的脂肪酸合成所得，是由众多小分子结构混合成超大分子网络结构而成，一旦这种超大分子网络结构被打破而出现碎裂，其中的小分子就会自动重新回到结构中，并表现出原有的弹性。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，把两处断口放在一起时，断口处的分子会自行配对，寻找新的“同伴”并粘合。但如果两处断口在几小时内没有被放到一起，则断口处的分子将和附近的其他分子结合，材料就不能再被修复了。
这种新材料的应用领域将十分广阔，因为它可以进行多次自我修复。如果这种材料用在玩具上，小孩怎么摔玩具，大人都不心疼了，摔坏了它又可以重新愈合。用在鞋业制造上，则会做出“永不磨损变形”的鞋底。用这种材料做成的衣服，衣服上磨出的洞或孔会自动“愈合”，达到“想破也难”的程度。这种新材料还能用来制造发动机的一些零部件，从而延长发动机使用寿命并大幅降低维修率。
目前，已有两大系列的这类新材料产品准备投放市场，如不变形的超级沥青和有强抵抗力的超大分子结构的塑料制品。
飞机自愈保安全
飞机使用时间长了，外壳会出现小孔和裂缝，机械师在例行维护检查中也能发现此类问题。不过，英国科学家开发的一种技术，通过模拟自然愈合过程，能让飞机具有自愈能力。这项创新会显著提高航空的安全性，同时激励技术人员开发更轻型的飞机，将生物模拟技术引入航空领域。《自然》杂志的文章对此也作了介绍。
领导这项研究的英国布里斯托尔大学航空航天学教授伊恩?邦德博士说：“我们在开发一种特殊的复合材料，这种材料在受到挤压或损坏时会‘流出’树脂，有效形成可修复飞机‘伤口’的‘痂疤’。合成材料是由空心纤维制成的，在纤维中塞满环氧树脂。一旦有空洞或裂缝出现，环氧树脂就会流出来，封住破裂处。研究人员给环氧树脂加上颜色，使机械师更易于发现修补处，以便进行永久性修复。
这种方法能处理肉眼很难看见的微小损伤，如大气层中的微小颗粒与飞机碰撞产生的损伤。如果没有被发现，这些小伤积累起来，会对飞行安全构成严重破坏。
由于这种能自愈的纤维增强聚合物具备整体可靠性和安全性，科学家们有信心使它完全取代铝。这样就能开发出更轻、能效更高、污染更低的飞机、汽车和航天器。研究人员认为，这项技术会在4年内投入商业使用。
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