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可“自愈”電路電子線(xiàn)路的誕生，使萬(wàn)物走向智能化，但其脆弱易毀的缺點(diǎn)一直制約著(zhù)各類(lèi)電子產(chǎn)品的性能與耐用度。許多自然生物具有強大的生命力與自我修復的能力，若脆弱的電路能夠模仿這種特性，則能極大提升其品質(zhì)效益、擴展應用范圍。 前不久，美國卡內基梅隆大學(xué)的研究人員在《自然材料》雜志發(fā)表文章稱(chēng)，他們發(fā)明了一種可在遭受極端機械損傷后自行修復的柔性復合材料，為提高電路壽命提供了新的可能性。這種柔性復合材料由懸浮在軟彈性體中的液態(tài)金屬液滴組成，當遭受損壞時(shí)，液滴破裂后與鄰近的液滴形成新的連接，在沒(méi)有中斷線(xiàn)路的情況下重新導通電信號。使用這種導線(xiàn)材料制造的電路，在被切斷、刺穿或移除材料后，仍然能保持完美連續運行。這項技術(shù)使柔性電子器件和機器有機結合，展現出柔軟生物組織和有機體的非凡恢復能力，為進(jìn)一步推動(dòng)仿生機器人技術(shù)、人機交互和可穿戴計算設備的發(fā)展和完善提供了新的支撐。
可“自愈”混凝土工程建筑老化后，一般會(huì )出現松動(dòng)和裂縫，若不及時(shí)保養修復，暴露在空氣中的水、氧氣、二氧化碳等物質(zhì)就會(huì )沿著(zhù)縫隙擴展侵蝕到鋼筋，從而破壞建筑物整體結構。近期，美國賓漢姆頓大學(xué)和紐約州立大學(xué)的研究人員共同開(kāi)發(fā)出一種新型真菌自愈混凝土，可以幫助修復老化混凝土的永久裂縫，這將有助于拯救破敗的基礎設施。這種混凝土中混合的真菌被稱(chēng)為木霉菌，當這種真菌搭配相應比例的營(yíng)養物質(zhì)與混凝土混合時(shí)，它會(huì )一直處于休眠狀態(tài)。直到建筑物的第一道裂縫出現后，在水和氧氣的作用下，休眠的真菌孢子就會(huì )發(fā)芽、生長(cháng)并沉淀碳酸鈣，從而填補裂紋。當裂縫被完全填滿(mǎn)時(shí)，缺少水和氧氣的真菌孢子將轉換至休眠狀態(tài)。如果未來(lái)再產(chǎn)生裂縫，孢子則會(huì )再次被喚醒。據研究人員介紹，如何解決木霉菌在混凝土惡劣環(huán)境中保持長(cháng)期活性的問(wèn)題尚有一定困難，為此他們已將目光投向更多可替代的微生物，并希望這種混凝土能成為未來(lái)工程建筑的首選。
可“自愈”橡膠機動(dòng)車(chē)因爆胎引發(fā)的事故屢見(jiàn)不鮮，如何減少因爆胎而造傷亡是人們長(cháng)期關(guān)注的問(wèn)題。近期，美國《先進(jìn)材料》雜志刊文，介紹了一種可“自愈”橡膠。采用這種橡膠，輪胎爆胎后可以在機動(dòng)車(chē)行進(jìn)中自我修復，并像天然橡膠一樣強韌，提高了機動(dòng)車(chē)的整體安全性。普通橡膠里的分子由高強度的共價(jià)鍵相連，但斷裂后無(wú)法恢復。曾有科學(xué)家將其改由氫鍵連接，斷裂后可以恢復，但強度較低。于是，科研人員在此基礎上開(kāi)發(fā)了一種“分子繩”，將原本很難共處的氫鍵和共價(jià)鍵結合在一起，允許它們在分子尺度上均勻混合，從而制造出一種透明堅韌、可以“自愈”的橡膠。當這種新型橡膠受到拉力時(shí)，會(huì )出現網(wǎng)狀紋路，形似裂紋且不會(huì )完全裂開(kāi)，并形成一些纖維狀的連接物。拉力消失后，橡膠恢復原狀，同時(shí)保留約30%的抗拉強度。這項技術(shù)有著(zhù)廣泛的應用前景，例如用于制造軍用裝備的輪胎，受損后無(wú)須立即更換，可提高其戰場(chǎng)生存能力。
