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南加州大學維特比工程學院的研究人員開發出一種3D打印橡膠材料，這種材料在斷裂或刺穿時可以自行修復。這種材料可能會改變制鞋、輪胎、軟機器人甚至電子產品等行業的游戲規則，減少制造時間，同時提高產品的耐久性和壽命。

一個被切斷的3D打印鞋墊修復自己

這種材料是用一種3D打印方法制造的，該方法使用光聚合，光固化液體樹脂在一個理想的形狀或幾何形狀。光聚合是通過與一種叫硫醇的化學基團反應而實現的。通過在方程中加入氧化劑，硫醇轉變成另一種叫做二硫化的基團。當二硫化基斷裂時，它可以自我修復。

南加州大學(University of Southern California)助理教授王啟明(Qiming Wang)解釋稱：“當我們逐漸增加氧化劑時，自愈行為變得更強，但光聚合行為變得更弱。”“這兩種行為之間存在競爭。最終我們找到了既能實現高度自愈又能相對快速地進行光聚合的比率。

在使用光聚合技術進行測試時，科學家們只用了5秒鐘就打印出了17.5毫米見方的圖像，在大約20分鐘內完成了整個物體的繪制，修復過程只需幾個小時。在他們的研究中，他們展示了這種材料在一系列產品上的能力，包括鞋墊、軟機器人、多相復合材料和電子傳感器。

將產品切成兩半后，在60°C的溫度下，在短短兩小時內（電子設備需要四小時，由于碳用于傳輸電力），受試者進行了自我修復，保留了它們的強度和功能。此外，僅通過升高溫度就可以減少修復時間。

“我們實際上表明，在不同溫度下 - 從40°C到60°C  - 材料幾乎可以愈合到100％，”結構工程專業學生Kunhao Yu說，他是該項研究的第一作者，正在研究結構工程。 “通過改變溫度，我們可以控制愈合速度。即使在室溫下，材料仍然可以自愈。“

該團隊目前正致力于開發一系列不同的自愈材料，從目前的軟橡膠到硬塑料。這些材料可用于車輛零件、復合材料和防彈衣。