神奇的自修复材料

    自修复材料，是一种在物体受损时能进行自我修复的材料。按照修复机理，自修复材料可分为两大类：一类是通过在材料内部分散或复合一些功能性物质来实现的，这些功能性物质主要是装有化学物质的纤维或胶囊；另一类是通过加热、光照等方式向材料提供能量，使其发生结晶、成膜或交联等作用来实现修复。基于这两大机理，自修复技术已经在混凝土、金属和高分子材料等领域有所应用。

    混凝土自修复材料以水泥为基体，用钢丝短纤维增强韧性，其自修复的核心就是在材料中嵌入空心玻璃纤维管，纤维管内注入缩醛高分子溶液——一种黏性很强的修复液。当水泥构件在使用过程中出现裂纹时，就会有部分纤维管破裂、修复剂流出，经一段时间后，裂纹在修复液的作用下重新黏合。

    目前的金属自修复材料主要是针对其磨损损耗设计的。金属磨损自修复材料由多种矿物成分、添加剂和催化剂组成，外观是一种超细粉末。由于这种材料不与油品发生化学反应，也不会改变油的黏度和性质，因此可以将它添加到各种类型的润滑油或润滑脂中使用。这样便能以润滑油或润滑脂作为载体，将金属磨损自修复材料的超细粉粒涂抹到产生摩擦的工作面上。这种自修复材料的保护层不仅能够及时地补偿金属表面产生的磨损间隙，使零件恢复原始形状，还有利于降低摩擦振动，减少噪声，节约能源。

    由于高分子材料本身便是基于原子间共价键、氢键这种可以利用化学反应控制的结合方式，这便为实现自修复提供了更为“便利”的条件。目前，高分子自修复材料正在向智能材料迈进。最近，美国研制出一种新材料，它不仅能“感知”组织材料中的损伤，而且能修复它。

    （《百科知识》2017年第21期 姚丁扬）