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科学家研究出用于汽车喷漆刮痕的自我修复材料 |
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| http://cn.newmaker.com
1/30/2011 10:06:00 AM
佳工机电网
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近日获悉，科学家研究出一种具有自修复能力的材料，只需紫外线照射就能重新长在一起，大大提高了产品的耐用性，也更容易维修。这种材料是美国卡内基•梅隆大学和日本九州大学研究人员共同研发的，可用于汽车喷漆的刮痕、飞机机翼的裂缝。
以前开发的自我修复材料中，有些是其中包含有微小的胶囊，当材料遭到损坏时，胶囊会裂开并释放出一种化学作用剂，对材料进行一次性修复；还有的材料是含有一些凝胶物，虽然也能重复地进行自我修复，但修复后的材料强度和稳定性都不如以前。
实验中，研究人员将聚合材料浸入液体内，或切成大块儿，反应都能顺利进行。将切开的边缘紧密地压在一起，用紫外线照射，边缘处会通过根的重组而长在一起。即使切成小碎片，只要把碎片压在一起进行照射，也能融合成一片完整的材料。
由于同一片材料能反复地进行这种自我修复，它也能作为一种新型的可循环利用产品。这种新材料是一种聚合物，它是由三硫代碳酸盐交叉连接而成。碳原子和三个硫原子结合在一起，其中的两个硫原子的第二个键位又跟其他碳原子结合，这样形成的整体结构就具有了特殊的性质：在紫外光照射下能够重组。光照会使三硫代碳酸盐中的一个碳—硫键断裂，生成两个根（拥有一个不成对的自由电子的分子）。这种根非常活泼，很容易跟其他的三硫代碳酸盐发生反应形成新的碳—硫键，打破其他分子键同时又产生更多更自由的根。这种链式反应会一直进行，直到两个根再次互相反应才停止。因此经紫外线照射，其不仅能多次自我修复，还可让完全分离的碎片重新长在一起，原子间反复形成共价键，使修复后的材料既强韧又稳定。
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