受终结者启发 美国研发自愈材料可用于飞机与地面车辆

据外媒报道，美国陆军和得克萨斯农工大学的研究人员在一项旨在改进未来无人机和机器人汽车的研究中开发了一种新型聚合物材料，这种材料可以变形和自愈。

图片来源：德州农工大学在早期研究中发现，最早出现的3D打印环氧树脂材料可以对刺激做出反应。研究人员希望在未来将智能技术嵌入其中，使其能够在没有外部控制的情况下自动适应环境。这项研究的研究人员表示，“我们希望建立一个能够同时具有结构、传感和响应功能的材料系统。”研究人员设想了一个适合空中和地面任务的未来平台，具有好莱坞电影《终结者2》中T-1000的特点。在这部广受欢迎的电影中，终结者是由液态金属制成的，它的手臂可以变成可以刺伤人的武器。在被12口径霰弹和40毫米榴弹发射器击中后，它也可以自行修复。截至目前，研究人员已经开发出可以对温度做出反应的材料，他们首先选择这种材料是因为它易于在实验室测试中使用。聚合物是由重复的单元制成的，就像链上的链环一样。据报道，较软的聚合物链通过交联只能轻微地连接在一起。链之间的交联越多，材料的硬度就越高。研究人员表示，“大多数交联材料，特别是那些由3D打印制成的材料，通常都有一种固定的形式，即一旦制造出组件，材料将不再被加工或熔化。新材料具有动态结合，可以多次从液体变为固体，因此可以进行3D打印或回收。”。“这种类型的动态键合会导致独特的形状记忆行为。因此，材料可以被编程和触发，以恢复记忆中的形状。这种灵活性允许获得软橡胶类聚合物和硬承载塑料类聚合物。这些动态化学键合过程涉及呋喃和马来酰亚胺。简而言之，在这种反应中，呋喃和马来酰基亚胺可以”根据温度连接或“取消”链。当温度足够高时，这些分子会从聚合物链上分离，材料会软化。在室温下，由于分子的快速“连接”，材料会变硬，再次形成交联。因此，如果材料在室温下有任何裂纹，呋喃和马来酰亚胺会“重新连接”，并在几秒钟内修复裂缝。目前，这项研究仍处于研发阶段。该团队开始尝试开发一种3D打印材料，可用于结构应用，制造无人机甚至旋翼飞机的部件。研究人员表示，“目前，我们可以很容易地在室温下实现这种材料80%的自修复率，但我们希望达到100%。此外，我们还希望这种材料能够对温度以外的刺激做出反应，例如光。未来，我们将探索嵌入一些低级别的智能技术，使材料能够自动适应，而无需用户启动流程

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