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美開發出自我修復系統可瞬間修復故障電路
美國伊利諾伊大學(University of Illinois)的研究團隊開發出一種自我修復(self-healing)系統，能在一瞬間將損壞電路的導電性(electrical conductivity)恢復。該研究團隊是由航天工程教授Scott White與材料科學教授Nancy Sottos所率領，研究成果刊載於學術期刊《Advanced Materials》。
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該自我修復系統有一種儲存在微膠囊(microcapsules)中的液態金屬，當電路損壞時就會被釋放出來，填充破損電路的間隙，讓電流得以恢復。White表示，該研究成果的價值在於是採用微膠囊自我修復方案、並將之應用於全新功能的首例：“先前的相關研究都是以結構的修復為主，而我們的研究是導電性的恢復，顯示了此概念也能轉移到其他領域。”
在液態金屬迅速填充電路裂縫之前，故障所造成的電流中斷僅會持續幾微秒(microseconds)。研究人員證明，其實驗樣本中有九成能自我恢復到初始導電性的99%，甚至在使用較少量微膠囊的情況下也如此。而且這種自我修復系統還有局部化(localized)與自發性(autonomous)的優勢。
研究人員指出，由於微膠囊是在電路裂縫出現時才會被打開，所以修復功能只會在損壞點發生。此外，這種修復功能不需要人為介入或診斷，因此對於不可能為了修復而做破壞的應用來說是一大福音，例如電池內的電路；也很適合尋找故障發生來源特別困難的應用，例如航空設備或是太空船。
自我修復系統示意圖
“在航天器內，特別是國防用的航天器，通常有長達數里的導電線路；”Sottos表示，“你不會總是知道故障在何處發生，因此採用能自我修復的元件是很理想的──就算我們無法得知故障在哪裡，它們自己也會知道何處損壞。”
接下來研究人員打算進一步優化該系統，並拓展微膠囊的性能、讓導電性可以被控制。研究人員對於將該微膠囊自我修復方案應用於電池內特別有興趣，期望能改善其安全性與延長其壽命。這項研究是由美國能源部所贊助。
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