科学大观 。
仿 生 智 能 材 料
⋯ 一 ⋯ ⋯ 一 ⋯ - - - - ⋯ 一 ●刘 娇
美国伊利诺伊大学的一位建
筑学副教授卡罗琳 ·德赖 ，目前
正在研 制一种 自行 愈合 的混凝
土。他设想把大量的空心纤维放
入混凝土中，当混凝土开裂时，事
先装有 “裂纹修补剂”物质的空心
纤维也会裂开，并释放出粘结修
补剂把裂纹牢牢地 “焊”在一起 ，
防止混凝土断裂。
美国的桥梁专家正在研究 当
桥梁出现问
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
时一种能够 自动加
固的材料。他们设计出一个
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
，
即如果桥梁的某些部分出现问题
时 ，桥梁的另一部分就 自行加固
以求弥补。这一设想在技术上已
没有什么困难。随着电脑技术的
发展 ，现在完全可以制造出极微
小的信号传感器以及微电子芯片
和计算机。把这些传感器 、微型计
算机埋入桥梁材料中，而桥梁材
料可以用各种性能神奇的材料构
成—— I：t~n用形状记忆材料和在
电压作用下能够从液体转变成固
体而 自动加固的材料，埋在材料
中的计算机得到某部分材料出现
问题所发出的信号后 ，即可发出
指令，使事先埋入桥梁中的微小
液滴转变成固体以自行加固。
美 国密执安州立大学的穆凯
席 ·甘迪教授则在研究一种能 自
动加 固的直升 飞机水平旋翼 叶
片。当叶片在飞行中遇到疾风的
作用而猛烈振动时 ，叶片中的微
小液滴 就会变成 固体而 自动加
固。
1990年 ，意大利 比萨大学工
程学家德 ·罗西，根据人类皮肤
有
表
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皮和真皮组织的特点 ，为机
器人仿制一种 由外层和内层组成
的人造皮肤 ，这种皮肤具有弹性 ，
厚度也和真皮肤差不多。
在这种人造磨肤的内外层之
间，夹了一层和水混合在一起的
能导电的胶状体 ，当充当表皮的
外层受到压力时，胶状体就变形 ，
在外层和内层之间的电压就会发
生变化，电压变化的信号传到机
器人的电脑 ，机器人就会做出反
应。
为使人造皮肤能知 “痛”，德
· 罗西还研制 了一种特 殊的表
皮。这种表皮由两层橡胶薄膜组
成 ，然后在两层橡胶薄膜之间到
处放置只有针尖大小的传感器 ，
这些传感器是用一种压电陶瓷制
成的，在受到压力时，就会产生电
压 ，受压越大 ，产生的电压就越
大 ，这种传感器据说很灵敏，对纸
张上凸起的斑点都能 “感觉”到，
随即就发出皮肤“受阻”信号。
日本的仿生学家对构成人体
的许多材料的特点极 为感兴趣 ，
并进行研究以便有朝一 EI能用于
工业上。I：t~n日本仿生设计调查
委员会主任 、东北大学金属材料
研究所教授小松启正在研究人的
牙齿结构。人的牙齿是 由成分不
太相同的三种结构组成的 ，且牙
KEJlG UANGCHANG
圃圈■ 圃
齿不直接附着在腭骨上 ，而是由
结实的纤维和齿槽牢固地连接在
一 起。这种绝妙的构造，他认为对
设计防止噪声的列车新干线会有
所帮助。
EI本的和田浩尔则在研究贝
壳材料，因为贝壳一旦受到损伤，
其破损部分就会发生钙化 ，巧妙
地进行 自行修复。研究中还发现 ，
把制造贝壳的外膜上皮组织移植
到体内就形成珍珠 ，而一旦上皮
细胞同珍珠袋 同时发生变化时 ，
蛋白质和晶体就整齐地排列在一
起 ，而且即使没有来 自大脑的指
令 ，这一排列也能完成。El本的科
研人员认为，搞清这些原因，有可
能找到“无生命”的材料自我修复
线索。
EI本 EI立造船技术研究所的
研究员一色浩则正在研究鲸鱼和
海豚的尾鳍和飞鸟的鸟翼 ，希望
有朝一EI能发明像尾鳍和鸟翼那
样轻而柔软 、既能折叠又很结实
的材料。若能如愿，人们就很方便
地利用 自然界的波浪能和风能 ，
以更充分地享受大 自然对人类的
惠赐。
东京工业大学理学部教授本
川I达雄则在研究人们喜欢的美味
佳肴——海参。他发现，当人在捕
捉海参时 ，海参身体就变硬，但并
不逃跑 ，而海参受到鱼类攻击时，
都会 自己“切掉”身体的一部分而
逃掉。海参越受袭击，其皮就变得
越硬 ，于是就联想到，如果人的皮
肤也有这种特性 ，即使到了老年
也可以不产生皱纹。更有人反过
来设想 ，如果能利用海参的外皮
组织的相反特性 ，即在受到强烈
的碰撞时 ，能变成软的外皮，受碰
的物件也可能免受破损 。
仿生智能材料现已成为材料
科学中的重要研究课题 ，各国科
学家正为此不懈地努力，相信终
有一天会 出现各种实用的仿生智
能材料。▲
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