美出模擬血管結構的復合材料
美國科學家從生物的循環(huán)系統(tǒng)獲取靈感，出了類似于血管結構的復合材料，其可用于能自我愈合、自我冷卻的輕質而堅硬的材料、像樹一樣運送物質和能量的動力材料以及超材料等。相關研究發(fā)表在一期《先進材料》雜志上。

    復合材料是兩種或更多材料的結合體，其擁有多種材料的性能。復合材料既輕質又堅硬，因此，非常適合做結構材料。很多復合材料都是靠纖維增加強度的，由嵌入樹脂內(nèi)的編織纖維網(wǎng)制成，比如石墨、玻璃纖維、合成纖維凱芙拉等都可用作嵌入材料。

    伊利諾斯大學的科學家利用新方法出的這種復合材料，其內(nèi)部含有便于液體或氣體流動的細小管道，這些細小管道能在這種復合材料內(nèi)形成一個毛細管網(wǎng)絡，就像樹內(nèi)的脈管網(wǎng)絡一樣。參與該研究的伊利諾斯大學化學、材料科學及工程專業(yè)教授杰弗里·摩爾表示，“樹是不可思議的結構材料，它們能像水泵一樣吸入液體，從根部朝葉子運送物質和能量。我們也希望能研制出具有同樣功能的材料，現(xiàn)在已經(jīng)邁出了*步。”

    為了這些小管道，科學家們對一些特殊纖維進行了處理，讓它們在高溫下降解，當溫度進一步升高時，這些被降解的纖維會蒸發(fā)，只留下細小的管道。

    材料有一個顯著的特征，只需讓不同的液體在該材料內(nèi)循環(huán)，其就具備多功能性?？茖W家們讓不同的液體在復合材料內(nèi)循環(huán)，演示了其四種功能：溫度調節(jié)、化學反應、導電和改變電磁特征。他們通過讓冷卻劑或熱流體在其中循環(huán)以調節(jié)溫度；將化學物質注入不同的血管分支中，讓其混合在一起產(chǎn)生了一個冷光反應；通過使用能導電的液體從而使該材料具備了導電性。通過使用鐵磁鈴（一種具有*滲透性的納米流體，在磁場作用下會呈現(xiàn)強磁化狀態(tài)）改變了其電磁特征。

    接下來，科學家們希望出相互連接的管道網(wǎng)絡，以便研制出可自我愈合、自我冷卻的聚合物或燃料電池等。

    該研究的合作者、材料科學與工程和航空航天工程教授南希·索托斯表示：“這不僅是一個微流路設備，也不僅是芯片上的小玩意，這種結構材料能模擬生物系統(tǒng)的很多功能，這是一個巨大的進步。”

美出模擬血管結構的復合材料