一種能進行“無損自我檢測”的新材料

四針狀氧化鋅晶體的發光性能可隨附加在其上機械負荷的變化而變化，因此這種材料能夠幫助人們判斷復合材料內部的損傷程度。

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1998年，一條在車輪上的細小裂痕導致了德國歷史上最嚴重的火車脫軌事故。然而問題是，對于此類裂痕，人們幾乎無法僅憑肉眼來發現。

可喜的是，近日，來自德國基爾大學、紐倫堡大學和慕尼黑工業大學的科研團隊成功研制出一種可以在不同受力情況下發出不同顏色光線的復合材料。人們借此可以將材料疲勞與受損程度可視化。相關研究成果發表于最新一期的學術期刊《先進材料》。

“我們發現，四針狀氧化鋅晶體的發光性能可隨附加在其上機械負荷的變化而變化，因此，這種材料能夠幫助我們判斷復合材料內部的損傷程度。”基爾大學工學院博士約根德拉·米斯拉（Yogendra Mishra）說。

據他介紹，在一次實驗中，科研團隊將四針狀氧化鋅晶體加入到了硅樹脂聚合物中，并測試這種復合材料的一般屬性。然而他們發現，這種復合材料的強度要大于硅，同時，在紫外線照射下可以發出熒光。更加奇妙的是，當這種材料被施加不同大小的機械應力時，其熒光的顏色還會發生變化。

“這意味著，該材料可以在其即將崩潰時發出視覺警示信號。”慕尼黑工業大學教授柯德·佐弗蘭克（Cordt Zollfrank）說，“所以，它是一種可以‘報告’疲勞情況的有趣材料。”

該科研團隊負責人雷納·阿德朗（Rainer Adelung）教授則表示，這一發現可用于制備多種類型的特種復合材料，“特別是建筑材料”。（來源：中國科學報 邱銳）