人為干預(yù)使液態(tài)金屬具備修復(fù)能力
　　對(duì)于金屬的自我修復(fù)機(jī)制，人為介入的手段似乎更多，科研人員試圖用更多的人為干預(yù)，尋找最有效的金屬材料。
　　今年早些時(shí)候，北卡羅來(lái)納州立大學(xué)的科研人員就發(fā)現(xiàn)了一種使用液態(tài)金屬和特殊聚合物制造電線的方法。這種電線具備極強(qiáng)的伸縮能力，可以拉伸原始長(zhǎng)度8倍的液態(tài)金屬電線，在拉伸的過(guò)程中電線仍能正常使用，并且即便完全切斷都具備自我修復(fù)的功能，可以用來(lái)建造復(fù)雜的3D結(jié)構(gòu)，改進(jìn)高壓技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式。
　　記者在這一研究的視頻中看到，科研人員為了制備這種具備自我修復(fù)能力的電線，還專門制造了一種外部護(hù)套，由聚合物材料構(gòu)成。隨后，他們將銦和鎵的液態(tài)合金放置于這一同樣具有可延展功能的護(hù)套通道之中。
　　接著，和液態(tài)合金相連的電線可以導(dǎo)電使得燈泡變亮。為了驗(yàn)證這種液態(tài)金屬的自我修復(fù)能力，科研人員用剪刀將護(hù)套以及液態(tài)金屬的通道剪斷，燈泡隨之熄滅。但外露的液態(tài)金屬因?yàn)榱⒖瘫谎趸纬闪藞?jiān)固外層，不會(huì)有泄漏。
　　這時(shí)，再將剪斷的兩邊結(jié)合起來(lái)，液態(tài)金屬又恢復(fù)了流動(dòng)，燈泡也再次被點(diǎn)燃，可見(jiàn)其修復(fù)能力使得結(jié)合效果與斷裂之前相同。這一成果未來(lái)可以應(yīng)用于從耳機(jī)線到手機(jī)充電器電線等各種電線和電子紡織品中。
　　負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究的邁克爾·迪基博士表示，這種液態(tài)金屬電線可以供可攜式無(wú)線設(shè)備使用。因?yàn)榘谔厥獠牧献o(hù)套中的液態(tài)電線，不僅可自我修復(fù)，還具備可根據(jù)其接收的無(wú)線電波長(zhǎng)來(lái)自我調(diào)整的能力。
　　如果將這樣的液態(tài)電線與小型錄音設(shè)備相連，嵌置于橋梁或水壩內(nèi)，電線會(huì)隨著壓力變化而伸收，建筑結(jié)構(gòu)的安全性便可以被實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
　　應(yīng)用層面已有所開(kāi)拓
　　在利用金屬自我修復(fù)機(jī)制的應(yīng)用層面，美國(guó)已經(jīng)有所收獲。美國(guó)伊利諾伊大學(xué)香檳分校的科研人員就曾研制出一種不尋常的電路，能在崩潰時(shí)通過(guò)釋放液態(tài)金屬，恢復(fù)電路的導(dǎo)電性從而修復(fù)自身。這一成果可用來(lái)制備具有自我修復(fù)功能的電子芯片和電子設(shè)備。
　　其原理是：利用導(dǎo)致芯片破損的外界壓力，“碾破”一個(gè)載有修復(fù)材料的微型膠囊，釋放出的液態(tài)金屬能及時(shí)填充在破損導(dǎo)致的間隙中，使得電流重新恢復(fù)工作。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種微型膠囊能“治愈”大部分測(cè)試電路，用時(shí)只需一微秒，便能讓電壓恢復(fù)到正常值。科研團(tuán)隊(duì)希望借用這一技術(shù)，可以研制出壽命更長(zhǎng)的可充電電池。
　　要知道，現(xiàn)在的可充電電池在多次重復(fù)使用后會(huì)因設(shè)備內(nèi)部的損害中斷電流引發(fā)故障，一旦這個(gè)問(wèn)題被解決，電動(dòng)汽車電池的壽命將大幅度延長(zhǎng)，維護(hù)成本也將減小。
　　利用自我修復(fù)的機(jī)能，部分金屬還可以與其他特殊材料混合制成復(fù)合材料，用于軍事方面。比如美國(guó)五角大樓曾檢測(cè)一項(xiàng)可自我修復(fù)的新材料，這種材料由鎂、鋁等金屬，與其他特殊材料混合構(gòu)制，其內(nèi)部呈泡沫結(jié)構(gòu)，熔點(diǎn)相對(duì)較低。
　　若用在裝甲車外部，一旦遭到火箭彈等重型武器攻擊，這種材料中的泡沫便會(huì)破裂，裂縫會(huì)被氣流攜帶的金屬液體迅速填補(bǔ)愈合，凝固后，就能使得“創(chuàng)口愈合”，恢復(fù)如初。
　　中科院在金屬修復(fù)能力機(jī)制探索方面同樣有所建樹(shù)，劉靜及其團(tuán)隊(duì)的科研成果就發(fā)表在前不久的美國(guó)物理學(xué)會(huì)《應(yīng)用物理快報(bào)》上。其核心思想在于：他們?cè)隍?qū)動(dòng)彈性體方面引入了具有超級(jí)順應(yīng)性和平面自修復(fù)特性的液態(tài)金屬薄膜技術(shù)，其中液態(tài)金屬薄膜平面自修復(fù)現(xiàn)象系首次發(fā)現(xiàn)。
　　“這一技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)的彈性材料形變量，顯著超越了以往的固體金屬電極技術(shù)，以及近年來(lái)引起關(guān)注的納米金屬顆粒漿料電極技術(shù)，在人工肌肉、柔性電子和智能服等方面有著重要的應(yīng)用價(jià)值。”劉靜說(shuō)，金屬的自我修復(fù)機(jī)制現(xiàn)在引起了越來(lái)越廣泛的關(guān)注，未來(lái)在應(yīng)用層面還會(huì)有更大的拓展。

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