新材料可感知損傷并自主修復

　　美國科幻大片《終結者》中有這樣的畫面：外表酷似人類的機器人暗殺者，在覺察到自身被損傷后，能迅速修復破損的組織結構。其實，這樣的事情在現實中也并非遙不可及。據美國物理學家組織網12月7日報道，美國亞利桑那大學科學家正在組織康復監控系統，根據最新進展來看，人們有很多辦法來檢查組織系統中的損傷。

　　生物系統顯出許多高等的感知與修復特征，利用這一點可設計現代材料系統，并開發出自適應結構材料，通過自動調控來阻止損傷過程，并修復損傷區域。

　　最近，亞利桑那大學機械、航空和化學學院材料工程師亨利·蘇達諾和同事在《應用物理學雜志》上發表文章指出，他們研制出一種材料，不僅能感知組織材料中的損傷，比如纖維增強復合材料中的斷裂，而且能修復它。他們的研究旨在開發“自適應結構”，模擬生物系統的能力，如骨骼去感知損傷的情況，遏制損傷發展并自我再生。

　　研究人員使用“形狀—記憶”高分子材料，并結合嵌入式光導纖維網絡，研制出了這一新奇的自主材料。該材料具備損傷探測傳感和熱刺激傳遞系統的功能。通過模擬人類骨骼的高等感知能力和增強修復功能，一束紅外激光經光導纖維系統傳播使材料局部變熱，即可激發增強與修復機制。

　　該材料系統可將樣本的強韌度提高11倍。增強樣本一旦發生斷裂，能通過形狀記憶自動愈合，強韌度能恢復到原來的96%，這是前所未有的程度。