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德國(guó)弗勞恩霍夫研究所網(wǎng)站近日發(fā)布消息稱，該所研究人員開發(fā)出含納米囊體的電鍍涂層技術(shù)，可在涂層受損時(shí)釋放修補(bǔ)液，修補(bǔ)劃痕，從而向制造具有自愈功能的金屬表面又邁出了一步。
創(chuàng)造出如人體皮膚一樣的金屬表面一直是工程師們的夢(mèng)想。人體皮膚具有自愈功能，小的擦傷和傷口會(huì)很快愈合，且不留疤痕。工程師們一直努力想使其他材料也具有這種自愈功能。其設(shè)計(jì)方案是通過電鍍層中均勻分布的充滿液體的小囊來達(dá)到目的：一旦涂層受損，破損處的小囊會(huì)破裂，流出的液體會(huì)“修補(bǔ)”劃傷。但目前為止，這個(gè)方案受制于囊體體積而無法成功，因?yàn)閷?duì)于約20微米厚的電鍍層來說，10微米至15微米的囊體太大了，會(huì)改變電鍍層的力學(xué)性能。
德國(guó)弗勞恩霍夫研究所和杜伊斯堡艾森大學(xué)的研究人員在大眾基金會(huì)的資助下，開發(fā)出新的加工工藝，可制造出含有納米囊的電鍍層。這些小囊的直徑只有幾百納米，與原來的囊體相比根本不在一個(gè)數(shù)量級(jí)。研究所的馬丁·梅茨納博士指出，該工藝的關(guān)鍵在于制作電鍍層時(shí)不破壞納米囊。因?yàn)檫@些納米囊的囊壁很薄，極易破裂，而用于電鍍加工的電解液具有極強(qiáng)的化學(xué)性質(zhì)，可輕易地使其遭到破壞。因此，研究人員需根據(jù)不同的電解液，使用可與之兼容的材料來制造這些納米囊。
有了納米囊涂層，金屬就具有了表面劃傷自愈功能。例如機(jī)械軸承，如果缺少潤(rùn)滑劑，其部分電鍍層會(huì)被破壞，破裂的納米囊會(huì)釋放出潤(rùn)滑劑，使軸承免遭損壞。
目前，研究人員已經(jīng)制造出含有納米囊的銅、鎳、鋅涂料，盡管其表面覆蓋度不過幾厘米。專家估計(jì)，要完成整個(gè)部件的涂層工作需要一年半到兩年的時(shí)間。而研究小組的下一步工作是要設(shè)計(jì)出更復(fù)雜的系統(tǒng)——包括填充不同液體的納米囊，其中的液體可如雙組分膠粘劑一樣相互反應(yīng)。
