英國開發(fā)自愈材料可讓受損飛機(jī)自我修復(fù)
2008-05-22 來源：中國聚合物網(wǎng)
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英國開發(fā)自愈材料可讓受損飛機(jī)自我修復(fù)
據(jù)國外媒體報道，飛機(jī)使用時間長了，外殼會出現(xiàn)小孔和裂縫，機(jī)械師在例行維護(hù)檢查中也能發(fā)現(xiàn)此類問題。不過，英國科學(xué)家開發(fā)的一種技術(shù)通過模擬自然愈合過程，能讓飛機(jī)具有自愈能力，免去了航空公司的后顧之憂。
英國工程與科學(xué)研究委員會的研究人員正在開發(fā)一種特殊的復(fù)合材料，這種材料在受到擠壓或損壞時會“流出”樹脂，有效形成可修復(fù)受損處的“痂疤”。這項(xiàng)創(chuàng)新可能會顯著提高航空安全，同時激勵技術(shù)人員開發(fā)更輕型的飛機(jī)，將生物模仿(biomimicry)技術(shù)引入航空領(lǐng)域。
領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的布里斯托爾大學(xué)航空航天學(xué)教授伊恩·邦德(Ian Bond)博士說：“這個項(xiàng)目只是第一步。我們還在開發(fā)相關(guān)系統(tǒng)，在這些系統(tǒng)上，康復(fù)劑(healing agent)不是含在單個玻璃纖維中，而是作為完全整合的血管網(wǎng)絡(luò)的一部分四處移動，就像是在動物和植物身上發(fā)現(xiàn)的循環(huán)系統(tǒng)一樣。
“這種系統(tǒng)可以讓我們補(bǔ)充或取代康復(fù)劑，不斷對某種結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)，直至它的使用壽命結(jié)束。此外，它會提供在人造結(jié)構(gòu)中發(fā)展其他生物類型功能的潛力，如溫度控制或能源分配！贝丝，只要想一想人體的自愈過程，我們便不難理解自愈塑膠的技術(shù)原理。每當(dāng)我們身體割個小口的時候，被稱為血小板的粘性細(xì)胞會聚攏在傷處周圍，形成如塞子般的堵塞物，阻止傷口流血并開始自愈。
邦德博士開發(fā)的自愈塑膠背后的原理與此極其的相似。合成材料是由空心纖維制成的，纖維中塞滿環(huán)氧樹脂。一旦有空洞或裂縫出現(xiàn)，樹脂就會流出來，封住破裂處，將其力量恢復(fù)到相當(dāng)于原始力量80%至90%的水平。研究人員給環(huán)氧涂上顏色，使機(jī)械師更易于發(fā)現(xiàn)修補(bǔ)處，以便作出永久性的修復(fù)。
飛機(jī)在飛行過程中遭受的輕微損傷(我們此處說的是小裂縫，不是缺口)，將會在這一過程中得到修復(fù)，如同人體自愈機(jī)制使小裂口停止流血一樣。邦德說：“這種方法能處理肉眼很難看見的微小損傷，如果沒有被發(fā)現(xiàn)，這些損傷有可能對結(jié)構(gòu)完整性產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。該技術(shù)旨在補(bǔ)充而不是替代常規(guī)檢測和例行維護(hù)，后者能對大塊損傷進(jìn)行修復(fù)，比如鳥兒碰撞飛機(jī)產(chǎn)生的損傷！
自愈能提高纖維增強(qiáng)聚合物的整體可靠性和安全性，使其成為更能被人接受的鋁的替代品。如此一來，將來我們就能開發(fā)出更輕、能效更高、污染更低的飛機(jī)、汽車和航天器。研究人員認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)可能會在四年內(nèi)投入商業(yè)使用。
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