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 據外媒報道，美國陸軍與德州農工大學（Texas A&M University）的研究人員在一項旨在改進未來無人駕駛飛機和機器人汽車的研究中，研發了一種新型聚合物材料，此種材料可以變形并自動自愈。

圖片來源：德州農工大學

在早期研究中，該款首次出現的3D打印環氧樹脂類材料可以對刺激物進行響應，研究人員希望未來可以將智能技術嵌入其中，讓其能夠不受外界控制，自動適應環境。該項研究的研究人員表示：“我們希望構建一個能夠同時具備結構、傳感和響應功能的材料系統。”

研究人員設想了一個未來平臺，適用于空中和地面任務，具有好萊塢電影《終結者2》中T-1000的特征。在該部大熱電影中，終結者由液態金屬制成，手臂可以變成刺傷人的武器，在被12口徑的獵槍和40毫米的榴彈發射器擊中之后，還可以自我修復。

截至目前，研究人員研發的材料可以對溫度做出反應，研究人員首先選擇此種材料因為其易于使用于實驗室測試中。

聚合物是由重復的單元制成的，就像鏈上的鏈環一樣。據報道，較軟的聚合物的鏈條只是通過交聯輕輕連在一起。鏈條之間的交聯越多，材料的硬度就越高。

研究人員表示：“大多數交聯的材料，特別是3D打印制成的材料，往往都具有一個固定形式，即，一旦制造好部件，材料不會再被加工或被融化。而新材料有一個動態鍵，讓其可以多次從液體變成固態，因此既可被3D打印，也可被回收。”

此類動態鍵導致一種獨特的形狀記憶行為，因此材料可以被編程和觸發，以回到記憶中的形狀。此種靈活性導致既可以獲得柔軟似橡膠的聚合物，又可獲得堅硬似承重塑料的聚合物。

此類動態化學鍵合過程由呋喃和馬來酰亞胺參與。簡而言之，在此類反應中，呋喃和馬來酰亞胺可根據溫度將鏈“連接”或“取消連接”。當溫度足夠高時，此類分子會從聚合物鏈條中脫落，材料軟化。在室溫下，由于分子很快地“連接”到一起，再次形成交聯，因此材料會硬化。因此，如果在室溫下，材料中有任何裂縫，呋喃和馬來酰亞胺都會“重新連接”，在幾秒內修復裂縫。

目前，該研究仍處于研發階段。該團隊開始嘗試研發一種可用于結構應用的3D打印材料，制造無人機甚至旋翼飛機的組件。

研究人員表示：“目前，我們在室溫下很容易將該材料的自愈率達到80%，但我們希望能夠達到100%。此外，我們還希望該材料能夠對溫度以外的其他刺激做出反應，比如光線。未來，我們將探索嵌入一些低級智能技術，讓材料能夠自動適應，無需用戶啟動過程。”