據(jù)美國每日科學網(wǎng)站報道,，美國科學家從生物的循環(huán)系統(tǒng)獲取靈感,，研發(fā)出了類似于血管結(jié)構(gòu)的復合材料,，其可用于制造能自我愈合,、自我冷卻的輕質(zhì)而堅硬的材料,、像樹一樣運送物質(zhì)和能量的動力材料以及超材料等,。相關(guān)研究發(fā)表在最新一期《先進材料》雜志上。
    　　復合材料是兩種或更多材料的結(jié)合體,，其擁有多種材料的性能,。復合材料既輕質(zhì)又堅硬，因此,，非常適合做結(jié)構(gòu)材料,。很多復合材料都是靠纖維增加強度的，由嵌入樹脂內(nèi)的編織纖維網(wǎng)制成,，比如石墨,、玻璃纖維、合成纖維凱芙拉等都可用作嵌入材料,。
    　　伊利諾斯大學的科學家利用新方法制造出的這種復合材料,，其內(nèi)部含有便于液體或氣體流動的細小管道，這些細小管道能在這種復合材料內(nèi)形成一個毛細管網(wǎng)絡(luò),，就像樹內(nèi)的脈管網(wǎng)絡(luò)一樣,。參與該研究的伊利諾斯大學化學、材料科學及工程專業(yè)教授杰弗里·摩爾表示,，“樹是不可思議的結(jié)構(gòu)材料,，它們能像水泵一樣吸入液體，從根部朝葉子運送物質(zhì)和能量,。我們也希望能研制出具有同樣功能的材料,，現(xiàn)在已經(jīng)邁出了第一步。”
    　　為了制造這些小管道,，科學家們對一些特殊纖維進行了處理,，讓它們在高溫下降解，當溫度進一步升高時,，這些被降解的纖維會蒸發(fā)，只留下細小的管道,。
    　　最新材料有一個顯著的特征,，只需讓不同的液體在該材料內(nèi)循環(huán)，其就具備多功能性,?？茖W家們讓不同的液體在復合材料內(nèi)循環(huán)，演示了其四種功能：溫度調(diào)節(jié),、化學反應,、導電和改變電磁特征,。他們通過讓冷卻劑或熱流體在其中循環(huán)以調(diào)節(jié)溫度；將化學物質(zhì)注入不同的血管分支中,，讓其混合在一起產(chǎn)生了一個冷光反應,；通過使用能導電的液體從而使該材料具備了導電性。通過使用鐵磁鈴(一種具有極強滲透性的納米流體,，在磁場作用下會呈現(xiàn)強磁化狀態(tài))改變了其電磁特征,。
    　　接下來，科學家們希望研發(fā)出相互連接的管道網(wǎng)絡(luò),，以便研制出可自我愈合,、自我冷卻的聚合物或燃料電池等。
    　　該研究的合作者,、材料科學與工程和航空航天工程教授南希·索托斯表示：“這不僅是一個微流路設(shè)備,，也不僅是芯片上的小玩意，這種結(jié)構(gòu)材料能模擬生物系統(tǒng)的很多功能,，這是一個巨大的進步,。”