自我修复(self-healing)材料是未来的东西,但必定不是在遥远的未来。举例来说,美国航空航天局(NASA)就计划在未来二十年内在飞机机身包覆具自我修复性的外壳。美国凯斯西储大学(Case Western Reserve University)的研究人员,以及他们在美国和瑞士的伙伴,公开了一种会自我修复的聚合物,在紫外线下只要一分钟,就会恢??复原貌。
这个研究的关键在于,找到了透过分子交互作用、可以假装成一个巨大整体的小聚合物。在超分子聚集体的机制下,这些由小分子组成的聚合物,聚集成类聚合物的长链,以金属离子作为某种“分子黏胶”(molecular glue)。而一般聚合物的构成,是由数千个分子藉由强力的分子键组成的超长链分子。
藉由金属离子黏着在一起,这些新的聚合物被称作“金属—超高分子聚合物”(metallo-supramolecular polymers),在许多方面都像一般的聚合物那样作用。但是在密集的紫外线光之下,分子黏胶的作用没有完成,使得这些材料像液体般流动,并且填满刮擦处或裂开的地方。将紫外线来源移开,分子黏胶又重新作用,重新将聚合物链结起来,并再一次地产生固态的外层。
起初的试验显示,研究者可以一直刮擦聚合物涂层表面的同个地方,且会在紫外线照射下一再地修复,看不出任何损伤的痕迹。
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