智能材料的出现是人类生活的需要智能材料有时也叫仿生材料,包括我们人类在内的许多生物体,就是天生的智能材料。

 

智能材料的出现是人类生活的需要智能材料有时也叫仿生材料,包括我们人类在内的许多生物体,就是天生的智能材料你一定有过这样的经历:当人的皮肤划破后就会流血，但只要伤口不大,过不了一会儿,流血就会自动止住;再过一段时间，皮肤也会长好,自动“修补”得天衣无缝;骨头折断后只要对好骨缝,断骨会自动长在一起。

有生命的机体可以自己修补缺陷,无生命的材料能够自我修补裂缝吗?科学家认为,在科学技术已相当发展的今天，研究出这种材料已具备一定条件,因此在进入90年代后，世界有相当一批科学家在致力于研究智能材料 能自我抢救的航空材料。

飞机的诞生给人们增添了许多乐趣和方便，几十个小时就可以绕全球一周但飞机失事从天上“倒栽葱”掉下来的惨剧也时有发生这些事故除少数是人为破坏或气候恶劣造成的外,大多数是飞机材料本身有问题引起的比如,1938年,英国的一架战斗机在飞行训练时突然坠毁,飞行员一命呜呼。

经查是飞机发动机主轴存在裂纹引起的1954年1月,一架意大利飞往英国伦敦的客机起飞后20分钟突然失事,机上35名乘客全部遇难事故的起因竟是一扇窗框材料因疲劳断裂引起的更惨的一起事故是,1978年5月美国一架大型客机因发动机内的一个小小的螺钉断裂造成机毁人亡,致使270名乘客全部丧生。

在许多事故中,因飞机机翼断裂而使机毁人亡的悲剧更是屡有发生飞机能飞，主要靠发动机和机翼，发动机不转等于人的心脏停止跳动、机翼断裂,就像飞鸟折断了翅膀不过人和动物发病前一般是有预的,有可能进行预防而现在所有的飞机材料都是无生命的“死物”,身上即使裂开了口子,也不会像人一样喊痛,即使带病飞行,驾驶员也不会知道。

如果飞机不管在什么地方刚一发生毛病，就能报警或一出现裂痕就能自动“打上绷带”自我抢救那就可以防止许多惨剧的发生但这种材料在一二十年前只能是一种幻想而现在不同了、科学家正在研究一种智能材料,他们将把人类的幻想变成现实。

这件事其实早在90年代初就开始了几年前,在美国弗吉尼亚理工学院和弗吉尼亚州立大学挂出了一个“智能材料研究中心”的牌子美国多伦多大学也成立了“光纤智能结构实验室”科学家们正在设计各种方法,试图使飞机上的关键结构具有自己的“神经系统”“肌肉”和“大脑”,使它们能感觉到即将出现的故障并及时向飞行员发出警报。

他们想出的方法是:在高性能的复合材料中嵌入细小的光纤,由于在复合材料中布满了纵横交错的光纤,它们就能像“神经”那样感受到机翼上受到的不同压力,因为通过测量光纤传输光时的各种变化,可以测出飞机机翼承受的不同压力。

在极端严重的情况下,光纤会断裂,光传输就会中断,于是就能发出即将出现事故的警告美国密执安州立大学一位叫穆凯席·甘迪的教授,则在研究一种能自动加固的直升飞机水平旋翼叶片当叶片在飞行中遇到疾风作用猛烈振动而可能断裂时,分布在叶片中的微小液滴就会变成固体而自动加固。

弗吉尼亚理工学院和州立大学的智能材料研究中心则在研究一种能减弱某些振动的飞机座舱壁材料,使飞机能平稳飞行其原理是利用装在墙壁内的压电材料,使墙壁振动的方向正好和原来的振动方向相反这样就等于消除了座舱壁和窗框产生疲劳断裂的根源。

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