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可“自愈”電路電子線路的誕生，使萬物走向智能化，但其脆弱易毀的缺點一直制約著各類電子產(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(nèi)基梅隆大學的研究人員在《自然材料》雜志發(fā)表文章稱，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，液滴破裂后與鄰近的液滴形成新的連接，在沒有中斷線路的情況下重新導通電信號。使用這種導線材料制造的電路，在被切斷、刺穿或移除材料后，仍然能保持完美連續(xù)運行。這項技術使柔性電子器件和機器有機結合，展現(xiàn)出柔軟生物組織和有機體的非凡恢復能力，為進一步推動仿生機器人技術、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，一般會出現(xiàn)松動和裂縫，若不及時保養(yǎng)修復，暴露在空氣中的水、氧氣、二氧化碳等物質(zhì)就會沿著縫隙擴展侵蝕到鋼筋，從而破壞建筑物整體結構。近期，美國賓漢姆頓大學和紐約州立大學的研究人員共同開發(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為木霉菌，當這種真菌搭配相應比例的營養(yǎng)物質(zhì)與混凝土混合時，它會一直處于休眠狀態(tài)。直到建筑物的第一道裂縫出現(xiàn)后，在水和氧氣的作用下，休眠的真菌孢子就會發(fā)芽、生長并沉淀碳酸鈣，從而填補裂紋。當裂縫被完全填滿時，缺少水和氧氣的真菌孢子將轉換至休眠狀態(tài)。如果未來再產(chǎn)生裂縫，孢子則會再次被喚醒。據(jù)研究人員介紹，如何解決木霉菌在混凝土惡劣環(huán)境中保持長期活性的問題尚有一定困難，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工程建筑的首選。
可“自愈”橡膠機動車因爆胎引發(fā)的事故屢見不鮮，如何減少因爆胎而造傷亡是人們長期關注的問題。近期，美國《先進材料》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車行進中自我修復，并像天然橡膠一樣強韌，提高了機動車的整體安全性。普通橡膠里的分子由高強度的共價鍵相連，但斷裂后無法恢復。曾有科學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發(fā)了一種“分子繩”，將原本很難共處的氫鍵和共價鍵結合在一起，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，會出現(xiàn)網(wǎng)狀紋路，形似裂紋且不會完全裂開，并形成一些纖維狀的連接物。拉力消失后，橡膠恢復原狀，同時保留約30%的抗拉強度。這項技術有著廣泛的應用前景，例如用于制造軍用裝備的輪胎，受損后無須立即更換，可提高其戰(zhàn)場生存能力。
