模仿生物骨骼的自修復(fù)(self-healing)過程,,研究人員在纖維增強的高分子復(fù)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(fù),。經(jīng)過修復(fù)的復(fù)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(fù)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(xué)的Richard Trask博士及同事們試圖通過使材料具備自修復(fù)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(fù)合材料。但是,,當(dāng)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(fù)合材料中,。如果材料發(fā)生了損傷,,就可以將一種修復(fù)用的樹脂注入這些管道中,對損傷的部位進行修復(fù),。實驗發(fā)現(xiàn),,經(jīng)過修復(fù)的復(fù)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(fù)方面的研究對相關(guān)工程領(lǐng)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(fù)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(xué)的Richard Trask博士及同事們試圖通過使材料具備自修復(fù)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(fù)合材料。但是,,當(dāng)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(fù)合材料中,。如果材料發(fā)生了損傷,,就可以將一種修復(fù)用的樹脂注入這些管道中,對損傷的部位進行修復(fù),。實驗發(fā)現(xiàn),,經(jīng)過修復(fù)的復(fù)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(fù)方面的研究對相關(guān)工程領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的意義,。