據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，“一種新型塑料可模仿人體皮膚，當(dāng)被劃傷或割傷時(shí)會(huì)‘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(jī)、汽車、手機(jī)、筆記本電腦和其他產(chǎn)品提供了理想的自修復(fù)表面。”這是美國(guó)南密西西比大學(xué)一個(gè)研究小組的科研人員在第243屆美國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)全國(guó)會(huì)議及博覽會(huì)上的描述。
塑料的應(yīng)用已非常普遍，由于其結(jié)合了強(qiáng)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(jiàn)的材料的一大缺點(diǎn)：許多塑料一旦被刮傷或破裂，修復(fù)會(huì)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(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的方法之一是在裂痕或劃傷處破開(kāi)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(jìn)行自修復(fù)。
這項(xiàng)研究的首席研究員馬雷克教授說(shuō)：“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(shù)干被切割后長(zhǎng)出新樹(shù)皮，還有一些雖看不到，但卻在幫助我們維護(hù)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(dāng)受損時(shí)會(huì)顯示紅色警示信號(hào)，然后將其暴露于可見(jiàn)光或變化溫度和pH值，可促其自我修復(fù)。”
該研究小組開(kāi)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(zhǎng)鏈，當(dāng)塑料被劃傷或破裂，這些環(huán)節(jié)會(huì)被打破而改變形狀，進(jìn)而產(chǎn)生可見(jiàn)的顏色變化，裂口周圍會(huì)出現(xiàn)紅色斑點(diǎn)。而暴露在普通日光或燈光下或者pH值、溫度發(fā)生變化時(shí)，其內(nèi)“橋梁”會(huì)重建，損傷得以愈合，紅色標(biāo)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(qiáng)光下即可自行修復(fù)；飛機(jī)關(guān)鍵部件受損后裂縫邊緣會(huì)顯示出紅色警示標(biāo)記，便于工程師決定是用照燈的方式“治愈”損傷，還是進(jìn)行完整的組件更換；此外還可能大量應(yīng)用于戰(zhàn)場(chǎng)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(jìn)行修復(fù)；同時(shí)相比許多其他塑料更為環(huán)保，因?yàn)槠渖a(chǎn)過(guò)程基于水性塑料，而不是依賴于潛在的有毒成分。該研究團(tuán)隊(duì)現(xiàn)正在引進(jìn)其他技術(shù)來(lái)生產(chǎn)可以承受高溫的塑料。(新華網(wǎng))