神奇的自動(dòng)修補(bǔ)材料

當(dāng)衣物特別是皮衣破損時(shí)，我們常常想：“哎，要是它能像人的皮膚傷口一樣可以自動(dòng)愈合就好了，這樣就省得花錢買新的。”如果是在以前，這樣的念頭只能一閃而過。現(xiàn)在好了，通過人們的努力，一種像皮膚一樣能自動(dòng)檢查、修復(fù)表面損傷的新型智能合成材料終于誕生了。近日，美國研發(fā)出了一種新型的智能合成材料，可以自動(dòng)監(jiān)測和自動(dòng)修補(bǔ)裂痕。

簡單原理大應(yīng)用

美國倫斯勒理工學(xué)院的科學(xué)家尼基爾·科拉特卡利用樹脂和碳纖維等物質(zhì)與納米技術(shù)合成了這種特殊的材料。這種材料巧妙地利用了一個(gè)簡單的物理學(xué)原理，即物質(zhì)的電阻值與導(dǎo)電性成反比。由于碳纖維的存在，該材料具有一定的導(dǎo)電性。當(dāng)平常完好無損時(shí)材料內(nèi)部的電阻值很穩(wěn)定，若一旦材料中某個(gè)地方出現(xiàn)了裂縫，由于碳纖維的斷裂，裂縫周圍材料的電阻值就會(huì)迅速升高，這樣材料就可以感知到裂縫的存在。

與此同時(shí)，裂縫附近的材料由于受力不均勻，壓力作用于碳纖維，加上材料內(nèi)部的電阻值有差異，使材料內(nèi)部產(chǎn)生了電流。根據(jù)物理學(xué)的基本原理我們知道，功率等于電流值乘以電壓值。伴隨著電壓的升高和電流的產(chǎn)生，裂縫附近的材料內(nèi)部開始產(chǎn)生熱效應(yīng)。而當(dāng)裂縫材料溫度升高到一定程度時(shí)，材料中一種低熔點(diǎn)的特殊粉末就會(huì)受熱融化，并流入裂縫。當(dāng)裂縫中充滿該種液態(tài)物質(zhì)時(shí)，由于這種液態(tài)物資中混合有碳纖維，具有一定的導(dǎo)電性，因此材料的電阻值降低，熱效應(yīng)消退，隨著材料本身的降溫，流入裂縫的液體也將會(huì)快速凝固。……