模仿生物骨骼的自修復(self-healing)過程,研究人員在纖維增強的高分子復合材料中引入通道系統(tǒng),,通過注入樹脂對材料損傷的部位進行修復,。經(jīng)過修復的復合材料的抗壓強度可以達到損傷之前的97%。
歐洲噴氣式戰(zhàn)斗機的機身主要是由纖維增強高分子復合材料構(gòu)成,。這種材料較同等的金屬材料相比重量更輕,,強度和硬度更高;但是塑性較差,。纖維增強在本質(zhì)上是一個平面的機制,,對于所受到的沖擊無法較好地吸收和釋放。而作為飛行器的面板來講,,細微的沖擊損傷是非常難進行檢測的,,但卻對材料的機械性能有重要的影響。
來自布里斯托大學的Richard Trask博士及同事們試圖通過使材料具備自修復的能力來解決這一問題,。我們?nèi)梭w的骨骼也是由層狀的脆性單元所組成的復合材料,。但是,,當骨骼中產(chǎn)生裂紋時,它可以通過兩種骨細胞進行重建:蝕骨細胞(osteoclasts)和成骨細胞(osteoblasts),。蝕骨細胞可以侵蝕骨頭,,它們在死亡的骨頭中產(chǎn)生通道或者管道。血管通過這些管道將成骨細胞帶到損傷的位置,,慢慢生成新的骨骼,。
研究人員通過“溶模(lost wax)”的方法將一個管道系統(tǒng)引入到高分子復合材料中。如果材料發(fā)生了損傷,,就可以將一種修復用的樹脂注入這些管道中,,對損傷的部位進行修復。實驗發(fā)現(xiàn),,經(jīng)過修復的復合材料的抗壓強度可以達到損傷之前的97%,。
這項人造材料自修復方面的研究對相關工程領域的發(fā)展具有重要的意義。
歐洲噴氣式戰(zhàn)斗機的機身主要是由纖維增強高分子復合材料構(gòu)成,。這種材料較同等的金屬材料相比重量更輕,,強度和硬度更高;但是塑性較差,。纖維增強在本質(zhì)上是一個平面的機制,,對于所受到的沖擊無法較好地吸收和釋放。而作為飛行器的面板來講,,細微的沖擊損傷是非常難進行檢測的,,但卻對材料的機械性能有重要的影響。
來自布里斯托大學的Richard Trask博士及同事們試圖通過使材料具備自修復的能力來解決這一問題,。我們?nèi)梭w的骨骼也是由層狀的脆性單元所組成的復合材料,。但是,,當骨骼中產(chǎn)生裂紋時,它可以通過兩種骨細胞進行重建:蝕骨細胞(osteoclasts)和成骨細胞(osteoblasts),。蝕骨細胞可以侵蝕骨頭,,它們在死亡的骨頭中產(chǎn)生通道或者管道。血管通過這些管道將成骨細胞帶到損傷的位置,,慢慢生成新的骨骼,。
研究人員通過“溶模(lost wax)”的方法將一個管道系統(tǒng)引入到高分子復合材料中。如果材料發(fā)生了損傷,,就可以將一種修復用的樹脂注入這些管道中,,對損傷的部位進行修復。實驗發(fā)現(xiàn),,經(jīng)過修復的復合材料的抗壓強度可以達到損傷之前的97%,。
這項人造材料自修復方面的研究對相關工程領域的發(fā)展具有重要的意義。