自愈系统的文献来源

玻璃纤维等增强复合纤维材料质轻而强，广泛应用于航空、汽车、航海、城市建设和体育器材等领域。但由于它们是层状结构，可能会发生层间分离，一旦发生内部损伤，很难检测到，也无法用传统方法修复。这是限制复合材料更广泛应用的重要原因之一。

据物理学家组织网4月15日报道，美国伊利诺伊大学香槟分校贝克曼研究所自主材料系统(AMS)研究组开发出一种新的自愈合系统，就像生物组织中的血管网络一样，其中充满了化学愈合液，可以帮助强化纤维材料，实现重复自动愈合。这种自修复系统在解决长期风险问题、延长材料寿命和提高可靠性方面大有可为。相关论文发表在最近出版的《先进材料》杂志上。

自愈系统是一个三维血管网络。研究人员使用环保聚合物作为“线”，来“缝制”增强纤维材料，以缝制出具有特殊纹理的三维图案，就像生物组织中的血管系统一样。这种缝纫线是暂时的，加工后加热蒸发，只剩下中空的血管网。该血管由两组隔离的血管系统组成，其中填充有不同的愈合剂，一种是环氧树脂，另一种是硬化剂。

“当骨折发生时，原本隔离的微管道系统破裂，里面的愈合剂流出进入纤维材料，就像血管破裂一样。这两种愈合剂在骨折部位相互接触，形成一种高分子聚合物，就像一种结构胶一样，将受损区域连接在一起。我们进行了多次循环测试，基本上所有的骨折都能在100%成功愈合。”论文的第一作者詹森·帕特里克说，“这种自我修复方法的优点是，我们不必检测材料结构，找出哪里有损伤，并手动修复。”

"这是第一次证明在增强复合纤维中重复循环的自动愈合."航空工程教授、论文通讯作者之一斯科特·怀特说，“过去，自动愈合已经在高分子材料中得到演示，但这是一种不同的技术，不能用于增强纤维复合材料。我们开发的血管技术弥补了缺失的一环。”