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 中化新網(wǎng)訊 日前，南京理工大學(xué)和四川大學(xué)的研究人員研發(fā)了一種以蜻蜓翅膀?yàn)殪`感打造的堅(jiān)硬且強(qiáng)韌的可修復(fù)材料。

　　受到生物體能夠自主修復(fù)自身結(jié)構(gòu)、性能和特定功能的啟發(fā)，研究人員開發(fā)出一系列基于超分子相互作用的可修復(fù)聚合物材料。由于非共價(jià)相互作用在分子層面能夠可逆地?cái)嗔呀Y(jié)合，該類材料不僅在理論上具有無限次修復(fù)能力，還能修復(fù)原有功能。

　　然而，目前報(bào)道的基于超分子相互作用的剛性可修復(fù)材料都表現(xiàn)出脆性斷裂的特征。這類材料的斷裂韌性很低，導(dǎo)致在使用過程中易出現(xiàn)災(zāi)難性的斷裂，從而引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。

　　蜻蜓翅膀具有從微納尺度到宏觀尺度的獨(dú)特分級結(jié)構(gòu)。研究證實(shí)，蜻蜓的翅膀是輕量化的，其比強(qiáng)度和比剛度高于商用航空鋁合金。而同時(shí)，由于蜻蜓翅膀具有高度規(guī)則的分級結(jié)構(gòu)和特殊的止裂效果，它還具有優(yōu)異的韌性、承載能力和抗疲勞能力，這也給翅膀提供了保護(hù)作用，防止空氣摩擦使蜻蜓翅膀折斷。

　　鑒于此，研究人員通過定構(gòu)加工的思路，在硬而脆的可修復(fù)聚合物基體中植入三維互聯(lián)的仿蜻蜓翅膀微結(jié)構(gòu)骨架，解決了剛性可修復(fù)材料脆性斷裂的問題。與初始材料相比，仿生復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能有了顯著提升，其剛度提高了3.8倍，強(qiáng)度提高了25倍，應(yīng)變提高了7.9倍，斷裂韌性則提高了54.3倍。