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【推荐】英国开发自愈材料可让受损飞机自我修复

时间:2023-01-16 来源网站:新疆化工机械网
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《科学》2008年5月22日讯据国外媒体报道,飞机使用时间长了,外壳会出现小孔和裂缝,机械师在例行维护检查中也能发现此类问题。不过,英国科学家开发的一种技术通过模拟自然愈合过程,能让飞机具有自愈能力,免去了航空公司的后顾之忧。

英国工程与科学研究委员会的研究人员正在开发一种特殊的复合材料,这种材料在受到挤压或损坏时会“流出”树脂,有效形成可修复受损处的“痂疤”。这项创新可能会显著提高航空安全,同时激励技术人员开发更轻型的飞机,将生物模仿(biomimicry)技术引入航空领域。

领导这项研究的布里斯托尔大学航空航天学教授伊恩邦德(IanBond)博士说:“这个项目只是第一步。我们还在开发相关系统,在这些系统上,康复剂(healingagent)不是含在单个玻璃纤维中,而是作为完全整合的血管络的一部分四处移动,就像是在动物和植物身上发现的循环系统一样。

“这种系统可以让我们补充或取代康复剂,不断对某种结构进行修复,直至它的使用寿命结束。此外,它会提供在人造结构中发展其他生物类型功能的潜力,如温度控制或能源分配。”此刻,只要想一想人体的自愈过程,我们便不难理解自愈塑胶的技术原理。每当我们身体割个小口的时候,被称为血小板的粘性细胞会聚拢在伤处周围,形成如塞子般的堵塞物,阻止伤口流血并开始自愈。

邦德博士开发的自愈塑胶背后的原理与此极其的相似。合成材料是由空心纤维制成的,纤维中塞满环氧树脂。一旦有空洞或裂缝出现,树脂就会流出来,封住破裂处,将其力量恢复到相当于原始力量80%至90%的水平。研究人员给环氧涂上颜色,使机械师更易于发现修补处,以便作出永久性的修复。

飞机在飞行过程中遭受的轻微损伤(我们此处说的是小裂缝,不是缺口),将会在这一过程中得到修复,如同人体自愈机制使小裂口停止流血一样。邦德说:“这种方法能处理肉眼很难看见的微小损伤,如果没有被发现,这些损伤有可能对结构完整性产生严重破坏。该技术旨在补充而不是替代常规检测和例行维护,后者能对大块损伤进行修复,比如鸟儿碰撞飞机产生的损伤。”

自愈能提高纤维增强聚合物的整体可靠性和安全性,使其成为更能被人接受的铝的替代品。如此一来,将来我们就能开发出更轻、能效更高、污染更低的飞机、汽车和航天器。研究人员认为,这项技术可能会在四年内投入商业使用。

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