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美出模擬血管結(jié)構(gòu)的復合材料
閱讀：83 發(fā)布時間：2013-11-11美出模擬血管結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的復合材料,，其可用于能自我愈合,、自我冷卻的輕質(zhì)而堅硬的材料,、像樹一樣運送物質(zhì)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(jié)合體,，其擁有多種材料的性能。復合材料既輕質(zhì)又堅硬,，因此,，非常適合做結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)材料,，它們能像水泵一樣吸入液體，從根部朝葉子運送物質(zhì)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(diào)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(diào)節(jié)溫度；將化學物質(zhì)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(jié)構(gòu)材料能模擬生物系統(tǒng)的很多功能,，這是一個巨大的進步,。”