飛機(jī)作為現(xiàn)代社會(huì)一種常用交通工具,每天搭載著無(wú)數(shù)人在空中運(yùn)行,其安全性顯得至關(guān)重要。對(duì)于飛機(jī)的運(yùn)行環(huán)境來(lái)說(shuō),就算是機(jī)翼上極其微小的裂縫也是不可忽視的,這些微小裂縫可能會(huì)導(dǎo)致價(jià)值數(shù)百萬(wàn)英鎊的飛機(jī)被擱淺,也可能導(dǎo)致運(yùn)行中的飛機(jī)發(fā)生嚴(yán)重的災(zāi)難。近日,新的研究發(fā)現(xiàn)了一種自愈型物質(zhì)有望應(yīng)用于飛機(jī)上,從而解決這些問(wèn)題!
英國(guó)化學(xué)家對(duì)這種問(wèn)題提出了解決方案——一種自愈型化合物,它可使機(jī)翼以類似人類皮膚的方式進(jìn)行自我修復(fù)。化學(xué)家通過(guò)在碳纖維上添加微球制得了該化合物,作用過(guò)程中愈合劑會(huì)流過(guò)裂縫,而催化劑則會(huì)加速封閉裂縫。這一技術(shù)有望應(yīng)用于生產(chǎn)自愈型手機(jī)屏幕和自愈型指甲油。
這項(xiàng)在布里斯托大學(xué)進(jìn)行的研究據(jù)說(shuō)是開(kāi)始于防止機(jī)翼裂縫的一次粗略估算。他們的解決方案中涉及在碳纖維中加入極小的中空微球。
沖擊造成的裂縫會(huì)使一種液體愈合劑釋放,并滲入裂縫中。然后愈合劑與催化劑相接觸而引發(fā)快速的化學(xué)反應(yīng),使得愈合劑硬化。
測(cè)試表明,愈合后的材料和受損之前的材料一樣堅(jiān)固。完全硬化需要數(shù)小時(shí)甚至一天,且高溫下硬化速度更快。
催化學(xué)教授兼首席研究員Duncan Wass解釋道:“我們的靈感源自于人體。我們尚未完善至可以抵御任何傷害,如果我們可以做到抵御任何傷害,那我們的皮膚將和犀牛的一樣厚。如果我們受傷了,傷口則會(huì)流血,然后結(jié)疤,最后自己愈合。我們只是使合成材料擁有了與此相同的功能,從而讓我們有一種可以自愈的材料。”
研究團(tuán)隊(duì)已在這項(xiàng)技術(shù)上鉆研了3年,并計(jì)劃“在不久的將來(lái)”將其推向市場(chǎng)。歐萊雅公司已經(jīng)對(duì)此成果表現(xiàn)出興趣。
Wass教授補(bǔ)充道:“我們無(wú)疑將進(jìn)入這樣一個(gè)階段,即今后5到10年里,市面上將會(huì)涌現(xiàn)擁有自愈屏的手機(jī)等類似產(chǎn)品。”這一研究成果在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的“催化改進(jìn)協(xié)會(huì)”大會(huì)上首次得到展示。
自愈技術(shù)首次出現(xiàn)于2001年,當(dāng)時(shí)美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的研究人員研制了一種可自修復(fù)的塑料。目前,研究人員正在研究自愈型混凝土。伊利諾伊大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在2014年研制出了一種可修復(fù)直徑達(dá)3cm孔洞的聚合物。
除了可以挽救生命,自愈技術(shù)還可以大幅降低航空公司安檢工作的成本。此外,荷蘭代爾夫特理工大學(xué)的研究人員將一種常出現(xiàn)于活火山附近的細(xì)菌與乳酸鈣一同混入混凝土中。當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí),水便會(huì)進(jìn)入裂縫中,從而 “喚醒”這種細(xì)菌。該細(xì)菌一旦活躍起來(lái),便會(huì)“吞食”乳酸鈣并分泌使裂縫閉合的石灰石。
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