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                可以自我修复的汽车涂层

   汽车使用几年后,保险杠上难免会有一些刮痕,为了让它变得漂漂亮亮,只好去维修站花钱做维护。现在,一种通过紫外线辐射就可以自我修复的聚氨酯涂层已经研制出来了。

   “这个新材料将会应用于很多方面,”南密西西比大学的化学家,研究合作者Marek Urban说,“它可以涂抹于任何会被刮擦的物体上-电子器件、航行器、汽车。”

  自我修复涂层可以减少很多种产品的维修费,帮消费者节省开销,减少浪费。“你的车将可以使用很长时间,并且看上去一直都是新的。”Urban说。

  这个涂层并不是人类制造的第一种可自我修复材料。2001年,伊利诺斯大学的研究员将小型液体胶囊嵌入到聚合物涂层中,当涂层刮破时,胶囊破裂,其中的修复剂便会流到损伤部位,然后将其修复。其中的一名伊利诺斯科学家Scott White,于2005年成立了一家基于这项技术的公司-Autonomic Materials, Inc.。从MIT Technology Review最近的一篇文章了解到,Autonomic Materials公司将在几个月后推出他们的自我修复涂层产品。

  一些其他的研究员设计了不同的方法。2002年,UCLA和USC的科学家创造了一个可以在高温下迅速自我修复的化合物。这个化合物跟我们今天标题的材料有一个相似之处,它们都需要某种外部的条件刺激才能工作,不过紫外线辐射要比高温条件来得容易得多,在太阳下晒几分钟就可以了。

  “这是一种聚氨酯修复的新技术。”一位没有参与这项新研究的伊利诺斯大学材料科学家Nancy Sottos如是说。

  Urban和合作者Biswajit Ghosh-南密西西比大学的研究员-通过在聚氨酯中混合壳聚糖,创造出了这个材料。壳聚糖是几丁质-节肢动物外骨骼的主要成分-的一个衍生物。他们在这个新材料上弄上小的刻痕,然后用与太阳光辐射同等强度的紫外线灯光进行照射。UV辐射引发了一系列反应,使得被损坏的分子之间重新连接。30分钟后,划痕修复了。


通过红外观察在紫外线辐射下的划痕,分别为辐射0,15,30分钟时的样子。
图片引用于 Courtesy of Marek Urban, via Science/AAAS.

   在礼拜四的科学杂志上,这样描述道,这个修复过程是不受湿度影响的,也就是说,它可以在任何气候下使用。“它是非常经济的,”Urban说,“壳聚糖很容易获得,而你不需要做任何事。”

   这个修补化学反应并不会进行第二次,所以涂层的每一个部分都只能自我修复一次。但Urban并不认为这会在现实应用中造成障碍,“即使你尝试在同一个部位敲击,从统计学上讲,两次划痕距离在几微米之内的几率是非常小的。”

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