能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)其結(jié)構(gòu)完整性并修復(fù)損傷的智能材料，將延長(zhǎng)用于運(yùn)輸和可再生能源應(yīng)用材料的壽命?，F(xiàn)在，來(lái)自倫敦大學(xué)瑪麗皇后學(xué)院、拉夫堡大學(xué)、華威大學(xué)和英國(guó)倫敦帝國(guó)學(xué)院的研究人員用一種傳統(tǒng)方法，發(fā)明出一種新的自我感應(yīng)和自我修復(fù)的復(fù)合材料。

研究人員通過(guò)簡(jiǎn)單的復(fù)合材料層壓板交錯(cuò)鋪設(shè)的技術(shù)，展示了修復(fù)和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的'新'的附加功能。在增加層壓板韌性的同時(shí)，還具有易于修復(fù)的功能，解決了目前復(fù)合材料相對(duì)較差的平面外性能和無(wú)法感知和修復(fù)內(nèi)部損傷的挑戰(zhàn)，延長(zhǎng)復(fù)合材料部件的使用壽命。

大多數(shù)材料的自我修復(fù)策略依賴于使用愈合劑的外在方法或基于可逆化學(xué)鍵或超分子相互作用的內(nèi)在系統(tǒng)。然而，在結(jié)構(gòu)性復(fù)合材料中添加液體或固體愈合劑會(huì)影響其承重性能并增加制造過(guò)程的復(fù)雜性。相反，研究人員在碳纖維復(fù)合材料層間交錯(cuò)鋪設(shè)了薄的熱塑性塑料層。為了修復(fù)損壞，需要施加熱量和壓力，使熱塑性塑料擴(kuò)散到損壞區(qū)域并填充裂縫。熱塑性塑料層既提供了自我修復(fù)的能力，還不影響機(jī)械性能。

此外，用戶可以定制熱塑性層的特性和固化條件，甚至在多次損壞和修復(fù)周期之后，仍可實(shí)現(xiàn)輕松修復(fù)并提高斷裂韌性。

據(jù)悉，這項(xiàng)發(fā)明將大量解決需要對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行日常維護(hù)和修理，但難以實(shí)現(xiàn)且不現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景，如離岸風(fēng)力渦輪機(jī)葉片或一些型號(hào)的飛機(jī)。這種簡(jiǎn)單和可擴(kuò)展的技術(shù)也將在運(yùn)動(dòng)或海洋復(fù)合材料應(yīng)用中采用。

此文由中國(guó)復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)翻譯，文章不用于商業(yè)目的，僅供行業(yè)人士交流，引用請(qǐng)注明出處。