传统技术有望带来可自我修复的新复合材料

能够实时监测其结构完整性并修复损伤的智能材料，将延长用于运输和可再生能源应用材料的寿命。现在，来自伦敦大学玛丽皇后学院、拉夫堡大学、华威大学和英国伦敦帝国学院的研究人员用一种传统方法，发明出一种新的自我感应和自我修复的复合材料。

研究人员通过简单的复合材料层压板交错铺设的技术，展示了修复和结构健康监测的'新'的附加功能。在增加层压板韧性的同时，还具有易于修复的功能，解决了目前复合材料相对较差的平面外性能和无法感知和修复内部损伤的挑战，延长复合材料部件的使用寿命。

大多数材料的自我修复策略依赖于使用愈合剂的外在方法或基于可逆化学键或超分子相互作用的内在系统。然而，在结构性复合材料中添加液体或固体愈合剂会影响其承重性能并增加制造过程的复杂性。相反，研究人员在碳纤维复合材料层间交错铺设了薄的热塑性塑料层。为了修复损坏，需要施加热量和压力，使热塑性塑料扩散到损坏区域并填充裂缝。热塑性塑料层既提供了自我修复的能力，还不影响机械性能。

此外，用户可以定制热塑性层的特性和固化条件，甚至在多次损坏和修复周期之后，仍可实现轻松修复并提高断裂韧性。

据悉，这项发明将大量解决需要对复合材料结构进行日常维护和修理，但难以实现且不现实的场景，如离岸风力涡轮机叶片或一些型号的飞机。这种简单和可扩展的技术也将在运动或海洋复合材料应用中采用。

此文由中国复合材料工业协会翻译，文章不用于商业目的，仅供行业人士交流，引用请注明出处。