據(jù)國外媒體報道,,飛機使用時間長了,外殼會出現(xiàn)小孔和裂縫,,機械師在例行維護檢查中也能發(fā)現(xiàn)此類問題,。不過,英國科學(xué)家開發(fā)的一種技術(shù)通過模擬自然愈合過程,,能讓飛機具有自愈能力,,免去了航空公司的后顧之憂。
英國工程與科學(xué)研究委員會的研究人員正在開發(fā)一種特殊的復(fù)合材料,,這種材料在受到擠壓或損壞時會“流出”樹脂,,有效形成可修復(fù)受損處的“痂疤”。這項創(chuàng)新可能會顯著提高航空安全,,同時激勵技術(shù)人員開發(fā)更輕型的飛機,,將生物模仿(biomimicry)技術(shù)引入航空領(lǐng)域。
領(lǐng)導(dǎo)這項研究的布里斯托爾大學(xué)航空航天學(xué)教授伊恩·邦德(Ian Bond)博士說:“這個項目只是第一步,。我們還在開發(fā)相關(guān)系統(tǒng),,在這些系統(tǒng)上,康復(fù)劑(healing agent)不是含在單個玻璃纖維中,,而是作為完全整合的血管網(wǎng)絡(luò)的一部分四處移動,,就像是在動物和植物身上發(fā)現(xiàn)的循環(huán)系統(tǒng)一樣。
“這種系統(tǒng)可以讓我們補充或取代康復(fù)劑,,不斷對某種結(jié)構(gòu)進行修復(fù),,直至它的使用壽命結(jié)束。此外,,它會提供在人造結(jié)構(gòu)中發(fā)展其他生物類型功能的潛力,,如溫度控制或能源分配。” 此刻,,只要想一想人體的自愈過程,,我們便不難理解自愈塑膠的技術(shù)原理。每當(dāng)我們身體割個小口的時候,,被稱為血小板的粘性細(xì)胞會聚攏在傷處周圍,,形成如塞子般的堵塞物,阻止傷口流血并開始自愈,。
邦德博士開發(fā)的自愈塑膠背后的原理與此極其的相似,。合成材料是由空心纖維制成的,纖維中塞滿環(huán)氧樹脂,。一旦有空洞或裂縫出現(xiàn),,樹脂就會流出來,封住破裂處,,將其力量恢復(fù)到相當(dāng)于原始力量80%至90%的水平,。研究人員給環(huán)氧涂上顏色,使機械師更易于發(fā)現(xiàn)修補處,,以便作出永久性的修復(fù),。
飛機在飛行過程中遭受的輕微損傷(我們此處說的是小裂縫,不是缺口),,將會在這一過程中得到修復(fù),,如同人體自愈機制使小裂口停止流血一樣。邦德說:“這種方法能處理肉眼很難看見的微小損傷,,如果沒有被發(fā)現(xiàn),,這些損傷有可能對結(jié)構(gòu)完整性產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。該技術(shù)旨在補充而不是替代常規(guī)檢測和例行維護,,后者能對大塊損傷進行修復(fù),,比如鳥兒碰撞飛機產(chǎn)生的損傷,。”
自愈能提高纖維增強聚合物的整體可靠性和安全性,使其成為更能被人接受的鋁的替代品,。如此一來,,將來我們就能開發(fā)出更輕、能效更高,、污染更低的飛機,、汽車和航天器。研究人員認(rèn)為,,這項技術(shù)可能會在四年內(nèi)投入商業(yè)使用,。