微波自愈且可视
通过碳纤维动态自适应重排,该水凝胶在保持超弹性的同时大幅提升强度和韧性,并利用微波实现非接触快速自愈,愈合完成时可原位发光指示。
Song, Liu · Shanshan, Liu · 宋卫东 · 肖李军 · Meng, Yuquan · 李永存
Chemical Engineering Journal 2026
短碳纤维在水凝胶受力时动态自适应重排,将拉伸强度提升约300%、韧性提升约500%,同时保持超弹性和大变形后的结构恢复能力。
利用碳纤维与微波的极化耦合效应,对损伤区域实现智能、靶向、快速的愈合,多次损伤-愈合循环后效率仍接近100%,有效延长材料寿命。
裂纹愈合一完成,局部超临界电场触发火花放电,作为原位光学指示,精确终止愈合过程,避免过度愈合。
采用“水分散-凝胶复合”两步策略,将高含量短碳纤维均匀掺入PVA网络,克服了高负载下分散困难的瓶颈。