瑞士研发可自我检查断裂的轻型复合材料 可用于建筑物、汽车等

据外媒报道，瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员开发了一种新型层压材料，一旦材料变形，这种材料就会变色。通过这种方式，研究人员开发了一种可以进行自检的轻质复合材料。

材料的内部断裂，一旦出现损伤迹象，就会发出荧光。轻型结构已经应用于许多领域，特别是在汽车制造、造船和飞机制造中。除了铝、镁或钛等传统轻质材料外，复合材料越来越多地用于承载应用，这促使人们同时开发新的技术和方法来检测所研究材料的早期损伤甚至完全失效。苏黎世联邦理工大学复合材料团队的研究人员与弗里堡大学的研究人员合作，采用了一种最近在材料研究领域受到关注的方法：他们创造了一种轻质材料，可以利用颜色变化来指示内部变形，所以他们知道材料在早期阶段可能会出现问题。这种类型的层压材料由单独的材料层组成，是一种半透明材料，具有抗断裂性和非常轻的重量。人工珍珠层与复合材料结合形成层压板，层压板与塑料聚合物和人工珍珠层交替层压。人工珍珠层由贻贝壳制成，由许多平行排列的玻璃片组成，这些玻璃片使用聚合物树脂压实、烧结和固化，使其非常坚硬，不易断裂。第二层由聚合物组成。研究人员添加了一种指示分子，这是弗里堡大学为这一应用专门合成的。一旦聚合物受到张力，分子就会被激活，从而改变其荧光。材料拉伸得越多，激活的分子就越多，荧光也就越强。在荧光的帮助下，研究人员现在可以识别改性复合材料中的过应力区域，甚至在断裂形成之前。因此，在灾难性故障发生之前，可以提前检测到结构中的脆弱区域。这种新型层压材料可以应用于建筑物、飞机或车辆的承重结构部件。然而，目前尚不清楚这种材料是否以及如何实现工业生产。到目前为止，这种材料只存在于实验室的概念验证中。

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