自愈系統

自愈系統是對於包括人類在內的高等級生物，自愈系統包含免疫系統、應激系統、修復系統（癒合和再生系統）、內分泌系統等若干個子系統，當其中任何一個子系統產生功能性、協調性障礙或者遭遇外來因素破壞，其他子系統的代償能力都不足以完全彌補，自愈系統所產生的自愈能力就必然會降低，從而在生物體征上顯現為病態或者亞健康狀態。

張弦在對醫學理論的研究中發現，人體在內的包括諸多生命體，都存在一個與生俱來、自發作用的自愈系統，使其得以維持健康狀態，免予在來自外界的物理、化學、微生物等侵害中喪失生命力。

原標題：美開發出可自愈的強化纖維材料

玻璃纖維及其他強化複合纖維材料輕質堅固，廣泛用於航空、汽車、航海、城市建築和運動器材中。但由於它們是層狀結構，可能會出現層間分離，一旦發生了內部損傷很難檢測，也無法用傳統方法來修復。這是限制複合材料更廣泛應用的重要原因之一。

據物理學家組織網4月15日報道，美國伊利諾斯大學厄本那—香檳分校的貝克曼研究所自治材料系統（AMS）研究小組開發出一種新型自愈系統，就像生物組織中的脈管網路，在其中充滿化學癒合液，能幫助強化纖維材料實現反覆自動癒合。在解決長期風險問題、延長材料壽命和提高可靠性方面，這種自愈系統很有前景。相關論文發表在最近出版的《先進材料》雜誌上。

該自愈系統是一種三維脈管網路。研究人員用環保的高分子聚合物做“線”，對強化纖維材料進行“縫紉加工”，縫製出特殊紋理的三維花紋，就像生物組織中的脈管系統。而這種縫紉線是臨時性的，加工完成後通過加熱使其蒸發，只留下中空的脈管網路。脈管由兩套隔離的脈管系統組成，分別充入不同的癒合劑，一種是環氧樹脂，另一種是硬化劑。

“發生斷裂時，本來隔離的微管道系統斷裂，裡面的癒合劑就流出來進入纖維材料，如同血管破裂，兩種癒合劑在斷裂位置互相接觸，會形成高分子聚合物，就像一種結構性膠，把損傷區域連接在一起。我們進行了多次循環測試，基本上所有的斷裂都能100%成功癒合。”論文第一作者詹森·帕德里克說，“這種自愈方法的優點在於，我們不必再去探測材料結構，查找哪兒有了損傷，並且人工去修復它。”

“這是首次在強化複合纖維中演示反覆循環的自動癒合。”論文通訊作者之一、航空工程教授斯科特·懷特說，“以往在高聚材料中也曾演示過自動癒合，但那是不同的技術，無法用在強化纖維複合材料中。我們開發的脈管技術彌補了中間缺失的一環。”

論文通訊作者之一、材料科學與工程教授南希·索托斯還指出：“把這種脈管系統和通常製造高分子聚合材料的工藝流程無縫整合在一起，在商業應用上也很有前景。”（常麗君）