以蜻蜓翅为灵感,攻克可修复材料脆性断裂难题
2021-08-26
海外星云 2021年7期

86名工人落水遭难、75人丧生!
1907年的一次大桥事故,导致了这一悲剧,其发生于加拿大魁北克省的魁北克桥之下。
作为目前全球最大的悬臂桥,魁北克桥曾于1995年被指定为加拿大国家历史遗址,如今每天都有很多上班族经过这座桥。
它全长987米、跨度549米、高95米,其原计划于1907年夏完工,但由于材料产生脆性断裂,没有机会补救,最终酿成大祸。虽然通过任命新任工程师,该桥最终得以竣工。但这段历史,仍然警示着如今的桥建筑行业。
而现在,材料脆性断裂的难题已得到相应解决,这要从和大桥看似没有任何关系的蜻蜓说起。

从娇小蜻蜓,到硬韧材料
“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头。”宋代诗人杨万里对蜻蜓的描写,曾启蒙了不少人对于蜻蜓的初始认知。
几百年后,南京理工大学化工学院傅佳骏教授以蜻蜓翅膀为灵感,联合攻克了刚性可修复材料脆性断裂的难题。
傅佳骏表示,多年来其一直从事高强度、高模量的可修复材料,这类材料在航空航天、汽车工业、智能建筑等领域有着广泛应用。
但是,当前基于超分子相互作用的刚性可修复材料都存在脆性断裂的弱点,严重时会带来材料的灾难性断裂,进而引发安全事故。
那么,小小的蜻蜓翅膀是怎么引申到预防安全事故呢?具体来说,无论是从微纳尺度、还是宏观尺度,蜻蜓翅膀都具有独特的分级结构,该结构给予它以出色的力学性能。
即使面对机械变形,蜻蜓翅膀中刚性的翅脉也能抵抗得住。……
登录APP查看全文