下一代复合材料可以监自w的l构健康状况?
纤l复合材料轻而坚固，是汽车、飞机和其他交通工L(fng)重要l构材料。它们由聚合物基质组成，如环氧树(wi)脂，其中嵌入了增强碳U维?
׃q两U材料力学性能的不同，U维在过大的应力或疲劳下?x)从Z上脱落?
q意味着纤l复合材料结构的损伤可能仍然隐藏在表面以下，无法通过肉眼到Q从而可能导致灾难性的失效?
国能源部橡?wi)岭国家实验?Oak Ridge National Laboratory)威格U研I员克里?middot;鲍兰?Chris Bowland)表示Q“通过了解复合材料内部的情况，你可以更好地判断它的健康状况Qƈ知道是否有需要修复的损伤。?
最q，Bowland和ORNL的碳和复合材料小l组长Amit Naskar发明了一U滚动条式的Ҏ(gu)Q将导电(sh)纤l包裹在半导体碳化硅U米颗粒上?
q种U米材料嵌入的复合材料比其他U维增强复合材料更强Qƈ且具有一U新的能力——监自w结构健L(fng)늚能力?
当够多的涂层纤l嵌入到聚合物中Ӟq些U维׃(x)形成一个电(sh)力网Q而大块复合材料就?x)导c?
半导体纳c颗_可以在外力的作用下破坏q种导电(sh)性，为复合材料增加机?sh)功能?
如果复合材料被拉伸，涂层U维的连接性就?x)被破坏Q材料中的电(sh)d?x)发生变化?
如果风暴湍流D复合机翼弯曲Q一个电(sh)信号可能?x)警告飞机的电(sh)脑以提C机承受了q大的压力，q提行检查的?
ORNL的滚动条式示范在原则上证明了该方法可以大规模生下一代复合材料涂层纤l?
自感知复合材料，也许是由可再生聚合物和低成本纤l制成的Q可以在无处不在的品中扑ֈ自己的位|，甚至包括3D打印的汽车和建筑?
Z刉嵌入纳c颗_的U维Q研Ih员将高性能纤l的Uu装在滚u上，滚u纤l浸泡在环氧?wi)脂中，环氧树(wi)脂中含有市Z可买到的U米颗粒Q其宽度Uؓ(f)病毒的宽?45-65U米)?
然后纤l在烤箱中烘q以固定涂层?
Z试U米_子嵌入的纤l粘附在聚合物基体上的强度，研究人员制作了纤l增强复合梁Q纤l沿一个方向排列?
Bowlandq行了应力测试，在测试中Q?zhn)臂的两端是固定的Q同时评估机械性能的机器在梁的中间施加推力Q直到梁失效?
Z研究q种复合材料的传感能力，他在(zhn)臂梁的两侧安装了电(sh)极?
在一台被UCؓ(f)“动态机械分析A”的机器中，他夹住一端，使?zhn)臂保持静止?
机器在另一端施加力使?zhn)梁弯Ԍ同时鲍兰L(fng)电(sh)ȝ变化?
ORNL博士后研I员Ngoc Nguyen在傅立叶变换U外光谱仪中q行了额外的试Q以研究复合材料中的化学键，q提高对所观察到的增强的机械强度的理解?
研究人员q测试了用不同数量的U米颗粒制成的复合材料的耗散能量的能?通过振动d行ؓ(f)量)Q这U能力将有利于结构材料受到冲凅R震动和其他应力和应变源时应对媄响?
在每一U浓度下Q纳c颗_都能增量耗散(?5%?57%的不同程??
Bowland和Naskar已经甌了一制造自感知纤l复合材料的工艺专利?
“浸渍涂层提供了一U利用正在开发的新型U米材料的新途径。”鲍兰d说?
ORNL实验室指导的研究和开发项目支持了q项研究Q该研究发表在美国化学学?x)期刊“ACS应用材料与界面?Applied Materials & Interfaces)上?
