近日获悉，南京理工大学和四川大学的研究人员研发了一种以蜻蜓翅膀为灵感打造的坚硬且强韧的可修复材料。
受到生物体能够自主修复自身结构、性能和特定功能的启发，研究人员开发出一系列基于超分子相互作用的可修复聚合物材料。由于非共价相互作用在分子层面能够可逆地断裂结合，该类材料不仅在理论上具有无限次修复能力，还能修复原有功能。
然而，目前报道的基于超分子相互作用的刚性可修复材料都表现出脆性断裂的特征。这类材料的断裂韧性很低，导致在使用过程中易出现灾难性的断裂，从而引发严重的安全事故。
蜻蜓翅膀具有从微纳尺度到宏观尺度的独特分级结构。研究证实，蜻蜓的翅膀是轻量化的，其比强度和比刚度高于商用航空铝合金。而同时，由于蜻蜓翅膀具有高度规则的分级结构和特殊的止裂效果，它还具有优异的韧性、承载能力和抗疲劳能力，这也给翅膀提供了保护作用，防止空气摩擦使蜻蜓翅膀折断。
鉴于此，研究人员通过定构加工的思路，在硬而脆的可修复聚合物基体中植入三维互联的仿蜻蜓翅膀微结构骨架，解决了刚性可修复材料脆性断裂的问题。与初始材料相比，仿生复合材料的综合力学性能有了显著提升，其刚度提高了3.8倍，强度提高了25倍，应变提高了7.9倍，断裂韧性则提高了54.3倍。
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