2、 用
微囊密封的修补剂——这是在修复复合材料上形成的微裂缝时使用的一种粘合剂。修补剂是一种称为
双环戊二烯或 DCPD的液体。这种液体用胶囊包裹着,里面装有小水泡,可以扩散到复合材料的各个地方。每立方厘米可容纳6 到12颗胶囊。
3、催化剂——为了发生
聚合反应,修补剂必须与催化剂接触。催化剂有一种专利产品,名为
格拉布催化剂(Grubbs' catalyst),可用于这种自愈合材料。催化剂与修补剂在用来弥合裂缝之前必须分离开来,这一点很重要。
当复合材料上形成
微裂缝时,它会在材料表面扩散开来。因此,这条裂缝会使
微胶囊破裂,从而释放出修补剂。修补剂将顺着裂缝流淌,这样就不可避免地会碰到
格拉布催化剂,从而开始
聚合反应过程。这个过程最终会将裂缝粘合起来,经过测试,自愈合的复合材料能够恢复其原始强度的75%。
对
太空船船体的损害通常从细小的表面裂缝开始,这些细缝人眼是无法发现的。这些微小的裂缝还会出现在材料表面的下方,这些地方比较隐蔽,根本无法看到。这些裂缝形成后会不断扩大,这势必削弱材料的承受能力,直到最后断裂。为了防止这些细缝扩大,科学家们研制出一种
新型材料,它将识别损害的出现,并立即进行自我修复。这种自愈合能力将大大延长太空船的使用寿命。
这种自愈合材料的应用并不仅局限于太空船。每年在工程、防御项目、海洋石油勘探、电子和生物医学方面就要消耗近2,000万吨的复合材料。我们将在许多日用品中看到这种自愈合材料的身影,其中包括聚合物复合材料电路板、人造关节、
桥梁支座及网球拍。