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自修复材料研究成果不断增多 未来市场前景广阔

2021-01-18 17:39      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击:
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自修复材料研究成果不断增多 未来市场前景广阔

  自修复材料是一种可以感受外界环境的变化,集感知、驱动和信息处理于一体,通过模拟生物体损伤自修复的机理,在材料受损时能够进行自我修复的智能材料。自修复材料也称为自愈合材料,如同人体皮肉一样,出现细微裂纹时可以自我愈合。
 
  随着科技进步,综合性能优异的高分子材料种类不断增多,应用领域不断拓宽,在加工及使用过程中,若受到外来物理或化学因素破坏,高分子材料会产生微裂纹,使得材料整体性遭到破坏,降低材料的使用性能及使用寿命。自修复材料在产生微裂纹后可自我修复,其使用性能与使用寿命不受影响或受影响极小,在众多行业中均具有广阔应用前景,因此受到材料科学界的关注。
 
  2015年,英国布里斯托大学团队利用不同碳基化工品为原料,制成了一张由数百万微观球体构成的板面,当裂缝出现时可以自我修复;2017年,中国合肥工业大学化学与化工学院与中国科学技术大学、德国马普学会胶体与界面研究所合作,研发出可快速高效自我修复的高性能仿生智能纳米复合水凝胶;同年,日本东京大学开发出碎裂后只需将断面连接按压就能恢复到原状态的自修复玻璃;2019年,瑞士洛桑联邦理工学院在复合材料中加入自修复剂开发出在受到损伤后可轻易实现自我修复的材料。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2021年全球自修复材料行业市场现状调研报告》显示,自修复材料最早是为高资金投入的航空航天设备制造的,利用其自修复性可以降低航空航天设备材料损耗/损毁概率,降低制造及使用成本。随着研究不断深入、技术不断进步,自修复材料产品种类不断增多,其应用领域从航空航天、国防军工等方面逐步扩展至能源、汽车、电子、建筑等行业,产品涉及自修复轮胎、自修复塑料结构、自修复涂料、自修复屏幕等。
 
  自修复材料还可应用在仿生机器人领域。2020年,德国马普研究所与美国宾州州立大学合作,利用鱿鱼腕足吸盘中的环状齿蛋白序列,通过蛋白质工程技术,制备出具有高愈合速度、高愈合强度的生物可降解弹性自修复材料,可用于气动人工肌肉、柔性抓手制造方面。
 
  新思界行业分析人士表示,自修复材料研究成果不断增多,随着制造技术不断进步,其工业化生产步伐将不断加快。在发展初期,受成本、产量等因素的影响,自修复材料应用领域将集中在航空航天、国防军工等领域,未来随着成本不断下降、产量不断上升,其应用领域将会逐步向其他行业拓展,例如摩托罗拉已经申请了自修复手机屏幕专利。由此来看,自修复材料行业前景广阔。
 
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