日前，美國北卡羅來納州立大學的一個研究團隊報告了一種系統，能在構件內部反復修復此類損傷，在超過1000次斷裂與愈合循環的長期測試中得到了驗證。

該方法將嵌入層合板中的3D打印熱塑性"修復元件"與薄層加熱層相結合。當電流通過加熱層時，復合材料局部受熱，熱塑性材料熔化，流入裂紋和微結構中，從而重新連接已分離的層。

北卡羅來納州立大學土木、建筑與環境工程副教授杰森·帕特里克表示："自20世紀30年代以來，分層一直是FRP面臨的挑戰。我們相信，開發的自修復技術將成為解決分層問題的長期方案，使構件能夠持續使用數個世紀。這遠超傳統FRP15-40年的典型壽命。"

研究主要作者、博士生杰克·圖里切克說："由于我們的復合材料從一開始就比傳統復合材料更具韌性，這種自修復材料抵抗開裂的能力比目前現有的層壓復合材料更強，至少能承受500次循環。"

早在2022年，該團隊就展示了聚合物結構中間層使層合板的抗分層性能提高了兩到四倍。在目前的工作中，研究人員開發了一種自動化測試裝置，反復施加拉伸載荷，直到出現50毫米的指定裂紋，然后觸發熱修復，并再次測量剩余承載能力。該測試在40天內運行了1000次循環，遠超以往的測試。

帕特里克說："這對于飛機和風力渦輪機等大型且昂貴的技術來說，具有明顯的附加值。但對于航天器等在人類基本無法觸及的環境中使用的技術來說，它也極其重要，因為在這些環境中，使用傳統方法進行現場修復將非常困難甚至不可能。"

帕特里克表示："我們期待與工業和政府合作伙伴合作，探索如何將這種自修復方法整合到他們的技術中，這些技術在設計上已戰略性地適配了現有的復合材料制造工藝。"

研究團隊從測量系列中推導出了使用壽命情景：每季度修復一次可使用約125年，每年激活一次則可達500年。帕特里克認為，其優勢主要體現在維修成本高昂或幾乎無法進行維修的領域，如風力渦輪機或太空系統。