近日獲悉，南京理工大學和四川大學的研究人員研發了一種以蜻蜓翅膀為靈感打造的堅硬且強韌的可修復材料。
受到生物體能夠自主修復自身結構、性能和特定功能的啟發，研究人員開發出一系列基于超分子相互作用的可修復聚合物材料。由于非共價相互作用在分子層面能夠可逆地斷裂結合，該類材料不僅在理論上具有無限次修復能力，還能修復原有功能。
然而，目前報道的基于超分子相互作用的剛性可修復材料都表現出脆性斷裂的特征。這類材料的斷裂韌性很低，導致在使用過程中易出現災難性的斷裂，從而引發嚴重的安全事故。
蜻蜓翅膀具有從微納尺度到宏觀尺度的獨特分級結構。研究證實，蜻蜓的翅膀是輕量化的，其比強度和比剛度高于商用航空鋁合金。而同時，由于蜻蜓翅膀具有高度規則的分級結構和特殊的止裂效果，它還具有優異的韌性、承載能力和抗疲勞能力，這也給翅膀提供了保護作用，防止空氣摩擦使蜻蜓翅膀折斷。
鑒于此，研究人員通過定構加工的思路，在硬而脆的可修復聚合物基體中植入三維互聯的仿蜻蜓翅膀微結構骨架，解決了剛性可修復材料脆性斷裂的問題。與初始材料相比，仿生復合材料的綜合力學性能有了顯著提升，其剛度提高了3.8倍，強度提高了25倍，應變提高了7.9倍，斷裂韌性則提高了54.3倍。
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