【搜狐科学消息】 据美国生活科学报道,英国科学家这周表示他们开发的新系统效仿在自然界中发现的自我治愈的过程,使受损的飞机能自我修复,甚至在飞行时也能做到,这将使航行安全出现革命性的突破。
此方法极为简单,就是让树脂按要求渗入到指定裂缝中。这不仅能帮助制造出更加安全的飞机,还有助于生产更加轻型的飞机,以节省燃料和降低成本,同时还能减少导致全球变暖的温室气体的排放。
负责此项研究的英国布里斯托尔大学的材料科学家伊恩·波恩德说:“石油每桶飚升到130美元,如果你能轻装上阵就能省钱。"
每天起航的飞机经常会遭到损坏,因此许多研究都在研发能消除损坏的自愈材料。而今现代的设计将帮助人们开发出能自我修复的新型飞机来,结束机场繁重的修理工作。波恩德表示,他们能帮助飞机自我修复的系统的关键技术是空纤维中装载有环氧树脂和硬化剂。这种导管可以内置于飞机的各个部位,包括机身、机翼和机尾,当出现任何破裂时,导管里的材料就会流入到损坏处,修补任何破裂口。此修复材料能恢复80-90%的原有强度,足以让飞机达到良好性能。此过程如同伤口结痂一样。当我们切伤自己时,血小板就会聚集在伤口周围止血,并开始促进愈合。波恩德自愈系统的原理与此类似。为有所区分,他们在此树脂中混入染料,以便让修复的损坏处能呈现出彩色补丁来,从而在飞机降落地面后做进一步的详细检修时,能让修理员轻易发现自我修复的地方。如果有必要,修理员还可以进行全面的检修。这种染料在普通光下看不出来,只有在紫外光下才显示其颜色。波恩德表示,此系统将是一种修理补充而不是取代常规的例行检修和保养。例行检修能发现较大的损坏,比如由机鸟撞击导致的重大破坏。
这些装载树脂的纤维将能用于强化纤维聚合体(FRP)――俗称玻璃钢的复合材料中。事实表明这种轻型且高性能的材料不仅在飞机还在汽车、涡轮甚至太空船中的使用正日趋普遍,因此这一新型自我修复系统对所有这此领域都有重大的影响。
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| 断裂的强化纤维聚合体在紫外光下显示出修复材料如何流入损坏处 |
波恩德表示,科学家还在开发一种自愈系统,自愈材料不是存放在单个纤维中,而是可以在管道网络中流动,就像动植物体内的循环系统一样。“这种系统能让其自愈材料再填充或替换,能重复修复飞机,直到其使用期限结束。而且,这还能有助于开发人造机器的其它生物型功能,如调节温度和分配能量。”
目前,波恩德及其同事正在研发空玻璃纤维,其里面填充有现货供应的一种树脂。他们还在开发一种定制的树脂,让此系统的使用性能达到最佳。波恩德表示,“现有的环氧树脂系统得按精确的比例混合才行,比如一种成分对等另一种成分。因此我们得让此树脂耐受不同的混合比例,因为我们在空中不能控制这一情形。我们还得降低其粘性,加大其稳定性,延长其使用寿命,或许是几年。”
此外,此树脂在硬化前还得有足够时间渗入到任何裂缝中去,最好是在飞机的飞行途中也能发挥其作用。然而控制此树脂的硬化将很棘手,因为飞机通常飞行的高空高度温度一般都比较寒冷。但波恩德坚信此树脂能克服这一困难,未来5年里将有所成就。
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本帖最后由 qazwsxedcrfv 于 2008-5-24 08:30 编辑 ]