开发自我修复材料对南希·索托斯（Nancy So亚博网站下载ttos）来说并不是什么新鲜事，南希·索托斯（Nancy Sottos）是伊利诺伊州乌尔巴纳 - 欧巴纳·坎普恩（Univerys of Illinois Urbana-Champaign）贝克曼高级科学技术研究所的自主材料系统小组的负责人。亚博老虎机网登录
从生物循环系统（例如血管或树上的叶子）中汲取灵感 - 伊利诺伊大学Urbana-Champaign研究人员已经致力于开发血管化结构复合材料已有十多年了，创造了轻巧且能够自我自我自我的材料亚博网站下载治愈和自我冷静。
但是现在，由Sottos和Mayank Garg领导的贝克曼研究人员团队，博士后研究助理兼新出版的首席作者自然通讯纸，“血管化热固体和复合材料的快速同步制造”，”通过利用易于使用的树脂的额叶聚合，将为期两天的制造过程缩短到大约两分钟。
“在过去的几年中，我们一直在寻找用高性能材料建立血管网络的方法，”亚博网站下载Sottos说，他也是Swanlund的主席，也是伊利诺伊州材料科学与工程部的负责人。亚博网站下载亚博老虎机网登录“这是在结构材料中以节省大量时间并节省大量能量的结构材料中的血管网络的真正突破。”亚博网站下载
Garg说，理解他们的工作的最简单方法是想象一下叶子的内部频道和结构网络的组成。现在，想象一下叶子是由坚硬的结构材料制成的。在内部，流体流经其相互连接的脉管系统的不同喷嘴和通道。在研究人员的复合材料的情况下，液体能够具有多种功能，例如响应极端环境的冷却或加热。
“我们希望创建这些类似栩栩如生的结构，但我们也希望他们通过使用生物学使用无处不在的方法来维持与现有基础架构相比，在大幅度更长的时间内保持其性能，”Garg说。“树木具有用于从地面运输营养和水的网络，可抵抗重力，并将合成的食物从叶子转移到树的其余部分。流体在两个方向上流动以调节温度，种植新材料并在整个生命周期内修复现有材料树的。我们试图在非生物系统中复制这些动态功能。”
但是，从历史上看，创建这些复杂的材料一直是自主材料系统组的漫长而亚博网站下载艰巨的过程。在先前关于自我修复材料的研究中，研究人员需要热烤箱，真空和至少一天才能创建亚博网站下载复合材料。冗长的制造周期涉及固化宿主材料，然后燃烧或蒸发牺牲模板，以留下空心的血管网络。索托斯说，后一个过程可能需要24小时。血管网络越复杂，删除越困难和耗时。
为了创建宿主材料，科学家选择了额叶聚合亚博网站下载，这是一种反应热扩散系统，使用热量的产生和扩散来同时促进两种不同的化学反应。热量是在宿主固化过程中内部产生的，并且剩余热量解构了串联的嵌入式模板以制造血管材料。这意味着研究人员能够通过将两个步骤组合为一个步骤，创建血管网络以及无烤箱的聚合宿主材料来缩短过程。此外，新过程使研究人员能够在网络的创建中获得更多控制，这意味着材料将来可能会增加复杂性和功能。亚博网站下载
“通过这项研究，我们已经弄清楚了如何通过使用额叶聚合来驱动血管化，以驱动血管网络。索托斯说。“它在几分钟而不是几天之内完成了 - 我们不必将其放在烤箱中。”
一个过程中有两个过程：串联聚合和血管化允许科学家在几分钟内创建自我修复的结构材料。亚博网站下载
在强大材料在持续损害下保持亚博网站下载功能至关重要的地方，自我修复材料可能是有益的，例如摩天大楼的构造。但是，就研究人员而言，最可能的应用程序是飞机，飞船甚至国际空间站。Sottos解释了以这种方式生产的亚博网站下载材料，可以在五到十年内商业生产，尽管研究人员指出，目前所有必需的材料和加工设备都在商业上可用。app亚博体育
贝克曼学院（Beckman Institute）主任斯坦利·摩尔（Jeff Moore），斯坦利·伊肯伯里（Stanley O.
从计算的角度来看，Geubelle解释说，他能够捕获牺牲模板中发生的额叶聚合和吸热相变。
“我们进行了自适应，短暂的，非线性的有限元分析，以研究这一竞争，并确定可以同时实现凝胶的同时额叶聚合和血管化的条件，“ 他说。“这项技术将导致更节能的效率和更快的方法来创建具有复杂微血管网络的复合材料。”
多亏了团队的跨学科发现，现在动态的多功能材料比以往任何时候都更容易制造。亚博网站下载
“这项研究是实验工作和计算工作的结合，”Garg说。“它要求来自化学，工程和材料科学的各个学科的团队成员之间的沟通，以彻底改革传统的不可持续的制造策略。”亚博网站下载亚博老虎机网登录
“没有什么比看到由互动和联合小组会议导致的AMS小组中的学生和博士后的想法更好的了，”摩尔添加了。“摩尔小组已经研究了多年的链条解压缩反应反应。制作频道。我第一次看到玛雅克的结果时，我想着自己，“我希望我想到这个想法。''
