據(jù)外媒報道，美國陸軍與德州農(nóng)工大學(xué)（Texas A&M University）的研究人員在一項旨在改進(jìn)未來無人駕駛飛機(jī)和機(jī)器人汽車的研究中，研發(fā)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(nóng)工大學(xué)

在早期研究中，該款首次出現(xiàn)的3D打印環(huán)氧樹脂類材料可以對刺激物進(jìn)行響應(yīng)，研究人員希望未來可以將智能技術(shù)嵌入其中，讓其能夠不受外界控制，自動適應(yīng)環(huán)境。該項研究的研究人員表示：“我們希望構(gòu)建一個能夠同時具備結(jié)構(gòu)、傳感和響應(yīng)功能的材料系統(tǒng)。”

研究人員設(shè)想了一個未來平臺，適用于空中和地面任務(wù)，具有好萊塢電影《終結(jié)者2》中T-1000的特征。在該部大熱電影中，終結(jié)者由液態(tài)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(fā)射器擊中之后，還可以自我修復(fù)。

截至目前，研究人員研發(fā)的材料可以對溫度做出反應(yīng)，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(fù)的單元制成的，就像鏈上的鏈環(huán)一樣。據(jù)報道，較軟的聚合物的鏈條只是通過交聯(lián)輕輕連在一起。鏈條之間的交聯(lián)越多，材料的硬度就越高。

研究人員表示：“大多數(shù)交聯(lián)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(tài)鍵，讓其可以多次從液體變成固態(tài)，因此既可被3D打印，也可被回收?！?/span>

此類動態(tài)鍵導(dǎo)致一種獨特的形狀記憶行為，因此材料可以被編程和觸發(fā)，以回到記憶中的形狀。此種靈活性導(dǎo)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(tài)化學(xué)鍵合過程由呋喃和馬來酰亞胺參與。簡而言之，在此類反應(yīng)中，呋喃和馬來酰亞胺可根據(jù)溫度將鏈“連接”或“取消連接”。當(dāng)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(lián)，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(nèi)修復(fù)裂縫。

目前，該研究仍處于研發(fā)階段。該團(tuán)隊開始嘗試研發(fā)一種可用于結(jié)構(gòu)應(yīng)用的3D打印材料，制造無人機(jī)甚至旋翼飛機(jī)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(dá)到80%，但我們希望能夠達(dá)到100%。此外，我們還希望該材料能夠?qū)囟纫酝獾钠渌碳ぷ龀龇磻?yīng)，比如光線。未來，我們將探索嵌入一些低級智能技術(shù)，讓材料能夠自動適應(yīng)，無需用戶啟動過程。”