據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，“一種新型塑料可模仿人體皮膚，當被劃傷或割傷時會‘出血’變紅以警示受傷，而創(chuàng)面觸光后又可自愈合，這為飛機、汽車、手機、筆記本電腦和其他產(chǎn)品提供了理想的自修復(fù)表面?！边@是美國南密西西比大學(xué)一個研究小組的科研人員在第243屆美國化學(xué)協(xié)會全國會議及博覽會上的描述。
塑料的應(yīng)用已非常普遍，由于其結(jié)合了強度大、重量輕、耐腐蝕等多種優(yōu)良特性于一身，可替代鋼、鋁、玻璃、紙等傳統(tǒng)材料。然而，科學(xué)家也一直在努力修正這些隨處可見的材料的一大缺點：許多塑料一旦被刮傷或破裂，修復(fù)會很困難或根本不可能。
自愈塑料已成為材料科學(xué)的圣杯。實現(xiàn)這一目標的方法之一是在裂痕或劃傷處破開引晶塑料膠囊，其可釋放出使傷痕愈合的化合物。另一種方法是使塑料經(jīng)光、熱或化學(xué)制劑等外部刺激而進行自修復(fù)。
這項研究的首席研究員馬雷克教授說：“大自然賦予各種生物系統(tǒng)自我修復(fù)的能力，例如皮膚受傷后自愈和樹干被切割后長出新樹皮，還有一些雖看不到，但卻在幫助我們維護生命和健康，像DNA(脫氧核糖核酸)用以修復(fù)基因遺傳損傷的自愈系統(tǒng)。這種新型塑料可以模仿大自然中的這種能力，當受損時會顯示紅色警示信號，然后將其暴露于可見光或變化溫度和pH值，可促其自我修復(fù)?！?/p>
該研究小組開發(fā)的塑料是用很小的分子鏈接或架“橋”于塑料化學(xué)物質(zhì)上組成長鏈，當塑料被劃傷或破裂，這些環(huán)節(jié)會被打破而改變形狀，進而產(chǎn)生可見的顏色變化，裂口周圍會出現(xiàn)紅色斑點。而暴露在普通日光或燈光下或者pH值、溫度發(fā)生變化時，其內(nèi)“橋梁”會重建，損傷得以愈合，紅色標記自行消除。
這種可顯示受傷警告并具備自我修復(fù)能力的塑料可廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域，例如汽車擋泥板上的劃痕，可能只需將其暴露在強光下即可自行修復(fù)；飛機關(guān)鍵部件受損后裂縫邊緣會顯示出紅色警示標記，便于工程師決定是用照燈的方式“治愈”損傷，還是進行完整的組件更換；此外還可能大量應(yīng)用于戰(zhàn)場上的武器系統(tǒng)。
新型塑料不像依靠嵌入式愈合化合物只能自修復(fù)一次，而是可以反復(fù)進行修復(fù)；同時相比許多其他塑料更為環(huán)保，因為其生產(chǎn)過程基于水性塑料，而不是依賴于潛在的有毒成分。該研究團隊現(xiàn)正在引進其他技術(shù)來生產(chǎn)可以承受高溫的塑料。
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