元素百科介绍日本科学家在半干燥条件下制作的化学新材料。在拥有能够自我修复的汽车或建筑物之前，人们需要能够在无水环境中自我修复的材料。在柔软潮湿的条件下，自愈材料可以起到很好的作用，研究人员发现，当材料变干时，自愈能力就会减弱。然而，日本大阪大学科学家最近制造了一种新材料，可以在半干燥条件下修复99%的表面切口。研究人员首次将物理和化学方法同时用于自愈材料，并在《化学》中发表了相关论文。
新材料的自愈条件
“结合自我修复的物理化学特性，材料可以在更干燥、更硬的状态下快速有效地自愈。”高级作者、超分子聚合物化学家Akira Harada说：“新材料只需要少量的水蒸气来促进修复。换句话说，水只是修复过程中所需的无毒胶水。”参与研究的副教授Yoshinori Takashima说。
通常，材料工程师会将充满自愈物的微囊或路径嵌入材料物理中，或使用多轮烷等分子建造材料。自愈材料的化学性质是指使用可逆链接，包括可逆化学反应和氢键组合。
自愈材料的化学特性
Harada实验室以多轮烷为主体结构，将自愈物理化学机制与新材料相结合，交联可逆相互作用。多轮烷结构可使材料利用应力松弛修复浅坑；化学可逆作用可使其修复深坑。这种组合方法使这种材料在10分钟内恢复80%。
“超分子聚合物材料研究的突破表明，精致的设计可以在宏观尺度上带来功能进步。”本研究论文的第一作者、工程助理教授Masaki Nakahata说:“聚合材料为材料科学开辟了新的前沿，无论是硬的还是自我修复的。”
科学家表示，该材料应用广泛，可用于汽车涂料、建筑物和医疗设备领域。他们还计划设计能在环境条件下自愈的硬质材料。
