當地時間4月16日，據外媒TechSpot報道，美國北卡羅來納州立大學與休斯敦大學的研究團隊開發出一種可反復自修復的纖維增強復合材料，修復次數可超過 1000 次，且強度高于現有航空級復合材料。

研究人員認為，該材料有望顯著延長汽車、飛機、航天器、風力發電設備等關鍵系統的使用壽命。

這一突破針對復合材料常見的“分層”問題，即纖維增強聚合物內部層間隨時間發生分離。新材料外觀與傳統 FRP 相似，同時通過結構設計提升韌性，從而降低開裂和斷裂風險。

其核心在于，在復合材料層間引入通過3D打印形成的熱塑性修復層，該中間層由乙烯-甲基丙烯酸共聚物構成，使材料抗分層能力達到傳統材料的2至4倍。

此外，材料內部還嵌入碳基加熱層，在通電后可加熱并熔化該中間層，使其流入微觀裂紋并重新結合受損界面，這一過程依賴聚合物鏈重新纏結，被稱為“熱修復”。

在測試中，研究團隊通過施加拉伸力模擬實際使用環境，在制造約2英寸分層后啟動修復過程，并在40天內重復這一循環1000次，以評估材料在保持結構完整性的情況下可承受的循環次數。

結果顯示，該材料在多次修復后仍能保持韌性和結構穩定性。研究人員認為，這一材料若實現規模應用，有望將汽車、飛機、風力設備及航天器關鍵部件的使用壽命從數十年延長至數百年。

IT之家獲悉，論文第一作者杰克·圖里切克表示，該材料初始性能優于傳統復合材料，并至少可承受 500 次損傷循環。

盡管材料韌性會隨著修復次數增加而下降，但下降幅度較小，理論上可支持長達 500 年的使用壽命，而傳統 FRP 材料通常為 15 至 40 年。

研究團隊表示，該材料有望通過延長部件壽命降低成本，同時減少能源消耗，并改善工業廢棄物管理，不過仍需在真實環境中進一步驗證。