材料的“自我修養”：科學家也有超人夢

材料牛注：卡通英雄Wolverine受傷后可以自我修復，科學家從中得到啟示發明了一種新型自愈材料。這種材料可以在受損傷后的24小時內實現復原，未來有希望對傷口護理產生影響。

如果你覺得卡通只能博君一笑，那可就要被實力打臉了：一些卡通經典角色已經啟發科學家在傷口護理方面取得一系列新進展。2016年春季，蜘蛛俠發射蛛絲網的槍啟發了英國的一個科學家團隊制成一種克服穿著磨損的裙子，并實現了商業化。

無獨有偶，加州大學河濱分校的一個研究組從可復活的變異英雄Wolverine中得到啟示。在他們發表在Advanced Materials?上的論文中詳細介紹了他們發明的這種有多重功用的自愈材料。

宏觀材料

他們將研究的材料稱作離子導體，如同一系列高效協同工作的微觀機器人。為研發這種材料，UCR團隊不僅僅參考Wolverine，而且考察了哺乳動物傷口愈合的方式。為了得到一種實際可以自我修復的材料，研究人員利用的核心反應為“離子-偶極矩反應”。根據Boundless的資料，該反應是具有永久電荷的離子和分子受其誘導產生的暫時的磁偶極矩之間的相互吸引作用。在這種吸引力下，即使離子與分子被強制分開一段距離，也可以重新復合到一起。

那么這種材料的性能如何呢？與橡膠有類似的地方嗎？在彈性范圍內，材料可以被拉伸到50倍。如果材料被切割或者撕裂，24小時內就可以恢復原形，并且復原后可以立即承受拉伸。值得注意的是，材料在室溫下性能最好，而低溫對材料的影響有待進一步的研究。

根據同期報道，論文共同作者Chao Wang?表示，UCR團隊一直困于材料自行修復這個問題，已有多年探索這種有“自我修養”的材料。類似的材料，比如自修復聚合物，可以通過非共價鍵接合，并通過電化學反應加以調控。

這種Wolverine材料不受層狀結構約束，從而保護了材料多重功用。除了論文中已經提到的可以延長鋰電池的壽命，這種材料的其他功能還有待發現。不過已經可以料想到，如此奇妙的材料，天空才是它的極限。

原文鏈接：Scientists Create New Self-Repairing Material

文獻鏈接：A Transparent, Self-Healing, Highly Stretchable Ionic Conductor

本文由材料人編輯部月亮提供素材，范鈴羚編譯，薛文嘉審核，點我加入材料人編輯部。

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