能自我愈合的材料

知道飞机可以自我修复对那些害怕飞行的人来说是非常令人放心的,而伊恩·邦德则让我们更进一步……
五月二十五日

采访

伊恩•邦德

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空客A380

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克里斯-布里斯托尔大学的科学家们,这是由伊恩·邦德博士领导的一项研究,已经发明了一种可以自动纠正错误的材料。伊恩要跟我们谈谈。你好,伊恩,谢谢你参加我们的节目。这到底是怎么回事?

伊恩:几年来,我们一直在研究一种可以自我修复的复合材料。我们在结构内部有小容器,里面有液体。一旦发生损伤,这些材料就会破裂并流出液体,从而在结构内部产生某种愈合作用。

飞机克里斯:你们用的是什么化学物质?

Ian -我们主要专注于使用标准的两部分环氧树脂系统,这是航空航天工业的支柱。我们可以对它们进行明显的改进,因为它们目前基本上是现成的系统。

克里斯-所以它的工作方式是一种化学物质在一种管子里,另一种在另一种管子里两种化学物质混合在一起,然后发生反应?

伊恩:这就是它的工作原理,所以你需要他们两个都在场。我想目前的挑战之一是如何使反应或混合物对特定的混合比例不那么敏感,例如,这样你就可以有一个相当强大的愈合过程,而不依赖于其中一种或另一种的一定量。

Chris:你们需要多少这些东西?这些东西在地面上的应用是什么?

伊恩-我们正在寻找解决结构中非常细微的损坏。例如,如果结构上有一个洞,我们喜欢认为有人会事先注意到。这是叮叮当当,磕磕碰碰,磨损。我们希望解决的是结构中难以检测到的小裂缝。

克里斯-所以这是飞机,甚至是汽车?

伊恩-是的,它可以用在汽车上。我想安全关键结构是我们的主要目标。我想如果一辆车坏了,你通常可以把它停在路边。在飞机上你没有这个选择。当然,在太空中你绝对没有这个选择。

克里斯:这增加了多少重量?在航空航天工业中,重量就是一切。这是否会使飞机的重量增加一倍,因此它就没有用了?

Ian -这里的想法是,虽然我们可能会增加一些重量,但你可以使用更轻的重量结构。目前的设计是允许从第一天起就损坏的。你必须有一个更重的结构。你必须面对这样一个事实:你是在把一只手放在背后进行战斗。你假设那里有损坏。如果你能够通过治愈而恢复某些伤害,你便有可能创造出更轻的结构。

航天飞机发射克里斯-目前的火星任务在未来30年左右的日程上,而且太空火箭经常被微流星之类的东西击中,这个系统能在太空中工作吗?

伊恩:可以。我们之前做过一些研究。有很多挑战。温度是一个问题,低真空。你提到的来自微流星体的极高的撞击速度。我猜是你想要保护的内部结构,它们可能不会暴露在外部环境中。你想要保持结构的完整性比如在有载人飞船的飞机上。我并不提倡在外部结构上使用这种方法因为它可能会被微陨石撞击但它可以以某种形式使用,也许是在内部结构中。

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