手機(jī)屏幕不小心摔裂了，靜置一兩天，又變成完整的一塊；愛車車身被剮出刺眼的傷痕，放在太陽下曬曬，很快就平滑如新……這些聽起來很天方夜譚的事，正在成為現(xiàn)實(shí)。

從很久以前開始，人們就夢(mèng)想著能讓物體自動(dòng)復(fù)原的技術(shù)。上世紀(jì)60年代，科學(xué)家提出了自修復(fù)材料的構(gòu)想。顧名思義，這種材料不需要咱們動(dòng)手修補(bǔ)，有什么損傷自己就能“治愈”，像生物體一樣會(huì)“療傷”！經(jīng)過幾十年的探索，2001年，首款自愈合材料在美國(guó)誕生；到了今天，已有多種自修復(fù)材料被發(fā)明出來并運(yùn)用于實(shí)際。

自修復(fù)技術(shù)的核心是物質(zhì)補(bǔ)給和能量補(bǔ)給，據(jù)此自修復(fù)材料可劃分成兩大類：一類是在材料內(nèi)部添加裝有修復(fù)劑的纖維或微型膠囊；另一類則是通過加熱、光照等提供能量，使材料發(fā)生結(jié)晶、交聯(lián)，或在表面形成薄膜，從而完成修復(fù)。下面咱們就來具體看看吧。

這類材料以水泥為基體，加入鋼絲短纖維增強(qiáng)韌性，此外還要嵌入最最關(guān)鍵的組件——玻璃纖維管，纖維管內(nèi)裝有黏性極強(qiáng)的縮醛高分子溶液作為修復(fù)劑。當(dāng)水泥出現(xiàn)裂紋時(shí)，部分纖維管就會(huì)破裂，修復(fù)劑流出，將裂開處重新黏合。

可以想象，如果橋梁、大樓使用這種自修復(fù)混凝土來建造，使用壽命和安全性必將大大提升。

磨損是導(dǎo)致金屬材料失效的最重要因素，因此目前金屬自修復(fù)材料主要針對(duì)磨損來設(shè)計(jì)。它由多種礦物、添加劑和催化劑組成，外觀是一種超細(xì)粉末。

這種材料不會(huì)與油類發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不會(huì)改變油的黏度和性質(zhì)，所以一般是添加在潤(rùn)滑油脂中使用。材料中的超細(xì)粉末跟著油脂一起被涂抹到產(chǎn)生摩擦的工作面上，形成一層保護(hù)層，不僅能及時(shí)修補(bǔ)金屬零件表面的縫隙，還能降低摩擦振動(dòng)，減少噪聲，節(jié)約能源。

前面提到的裂屏自修復(fù)手機(jī)，用的正是高分子自修復(fù)材料。這類材料又分很多種，“療傷”方法也各不相同。比如美國(guó)和日本合作開發(fā)的一種聚合物，通過紫外線照射來獲得能量，從而自我“治愈”。它的原理是利用聚合物中硫原子和碳原子的特殊結(jié)合方式，通過光照引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，使原子之間反復(fù)地形成共價(jià)鍵。這款材料自修復(fù)能力極強(qiáng)，即使被切成碎塊，只要將切開的邊緣緊緊壓在一起，用紫外線照一照，碎片就會(huì)重新“長(zhǎng)”成一塊。

澳大利亞研發(fā)的一種自修復(fù)材料，則是以支鏈淀粉、水和鹽為原料，利用淀粉和溶劑之間的氫鍵相互作用來實(shí)現(xiàn)修復(fù)。這種材料在室溫下只要兩三秒鐘即可完成愈合，此外它還可塑、可打印、可再生，導(dǎo)電性能良好，而且成本低廉，綠色環(huán)保。研究團(tuán)隊(duì)將它用在電路修復(fù)、可穿戴傳感器和柔性電子器件上，效果都很不錯(cuò)。

高分子自修復(fù)材料未來的發(fā)展，必然會(huì)向著智能化邁進(jìn)，通過模擬生物系統(tǒng)的能力，“感知”材料中的損傷，進(jìn)行定點(diǎn)修復(fù)。在這方面，美國(guó)研究者已率先取得突破。他們最新研制出的“自適應(yīng)結(jié)構(gòu)”材料，使用“形狀-記憶”高分子原料，結(jié)合嵌入式光導(dǎo)纖維網(wǎng)絡(luò)，具備損傷探測(cè)傳感和熱刺激傳遞功能，就像人類的骨骼一樣。只要一束激光，經(jīng)由光導(dǎo)纖維傳播，使材料局部變熱，就能激發(fā)其修復(fù)機(jī)制。