在自然界中,生物体具备自我修复的能力,例如DNA修复和伤口愈合,这为科学家设计自修复材料提供了灵感。然而,现有自修复材料往往在机械强度、稳定性和快速修复之间难以兼顾。传统方法如微胶囊修复剂存在修复次数有限的问题,而动态共价键等策略虽能实现重复修复,却常以牺牲材料力学性能为代价。因此,开发一种既能保持高强度又能实现高效、自主修复的新型材料,成为材料科学领域的重大挑战。
近日,南京大学李承辉教授、东南大学黄晓东教授和南京理工大学顾文华教授合作提出了一种基于人工智能的“智能修复”系统,实现了材料从“自修复”到“智修复”的跨越。该研究通过将离子液体掺入常见塑料聚己内酯中,制备出具有导电性的复合材料。材料受损时,其电学性能发生可测变化,系统通过施加微小电流产生局部焦耳热,使塑料熔化并愈合裂缝。整个过程由人工智能系统自主完成,包括损伤检测、修复触发与修复确认,形成了一个完整的“感知-修复-反馈”闭环。相关论文以“From Self-Healing to Smart-Healing: A Self-Diagnosing and Self-Healing System Based on Artificial Intelligence”为题,发表在Advanced Materials上,论文第一作者为Luo Wenlin。
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