據(jù)外媒報道，6000年來，人類一直在利用金屬制造東西，因為金屬堅固且堅韌，需要特別大的能量才會被破壞。但同時，一旦金屬發(fā)生破壞，也會需要很大的能量才可以被修復。通常，修復金屬的過程包括利用焊接炬熔化金屬，溫度可達6300華氏度（約合3315.56攝氏度）。　　不過現(xiàn)在，美國賓夕法尼亞大學（University of Pennsylvania）的工程師們研發(fā)出一種在室溫下修復金屬的方法，稱之為“愈合”法，因為其與骨骼愈合的方式類似，都需要從外部來源獲取原材料和能量。該項研究由機械工程與應用里學習助理教授James Pikul與其實驗室的研究生Zakaria Hsain合作進行?！　〕擞行┙饘傩迯托枰獙⑵淙刍粮犴g的形式，由此產生了能源成本之外，有些金屬部件甚至無法采用此種修復策略。例如，熔融會破壞金屬泡沫復雜的內部結構，而金屬泡沫是含有泡沫氣孔的特種金屬材料。此種金屬內部具有間隔，因而在減少材料重量的同時，可以保持整體強度?！　≡谔剿餍迯痛祟惗嗫捉饘俚姆椒〞r，Pikul和Hsain研究了現(xiàn)有的“自我愈合”材料，此種材料大多都由相對柔軟的聚合物和塑料制成。Pikul表示：“現(xiàn)在大家采用“自我愈合”法都是在聚合物中注入不同的化學物質，當聚合物破裂時，化學物質就會被釋放出來，像環(huán)氧樹脂一樣混合在一起，從而將材料粘合在一起?！贝朔N方法適用于“愈合”聚合物，因為聚合物可以流動，而在室溫下相對容易重塑，不過也意味著聚合物的強度有限。　　為了修復金屬泡沫，研究人員首先需要找到一種方法，讓它們“感覺”到自己被破壞的地方。而金屬泡沫通常比聚合物具有更好的結構性能，因此研究人員意識到，不在聚合物中封裝其他用于修復的化學物質，而是將聚合物層的斷裂作為一種化學信號。　　研究人員使用化學氣相沉積技術，在泡沫鎳的每個支撐結構上均勻地涂上一層聚對二甲苯D，即一種具備化學惰性且有彈性的聚合物。由于此種材料的損傷容限比鎳稍低，因此當該樣品損壞時，該材料會先斷裂，露出下面的金屬。然后，研究人員可以采用電鍍技術，只在需要的地方，在暴露在外的鎳上打造新的鎳支撐結構。　　電鍍是一種能量消耗較低的室溫技術，最常用于在汽車零件上鍍一層鉻或在珠寶上鍍一層金。例如，將鋼制輪胎圈放置在含有鉻離子的液體電解質槽中，當施加電壓時，鋼附近的離子會發(fā)生反應，在鋼表面形成均勻的金屬鉻涂層。　　Pikul表示：“與聚合物不同，金屬在室溫下不會流動。而電化學技術的好處在于可輕易讓金屬離子穿過液體電解質，再利用電化學技術可將離子轉化成固體金屬。此種聚合物與光刻掩模表現(xiàn)一樣，只允許離子在金屬泡沫破裂的地方變成金屬。”　　研究人員進行實驗時在厘米級的、擁有聚合物涂層的泡沫鎳樣品上，“愈合”了三種類型的金屬損傷：有裂縫的樣品、被拉開、只有幾根支撐結構連接的樣品、以及被一分為二的樣品。而且由于只在暴露在外的鎳上采用了電鍍技術，因此只花了4小時就修復了損傷，而且修復損傷所花的時間與樣品的大小無關。　　雖然此種在室溫下“愈合”的方法并不是真正的“自愈法”，因為仍然需要外部的電源和原材料，但是Pikul認為該方法與人體骨骼自愈的方式類似。與骨骼自愈一樣，金屬被修復后的區(qū)域會比受損前更強壯，因為愈合部位長出了額外的鎳。但是，當重復使用該種技術時，新的鎳會降低愈合效率，因為愈合區(qū)域不再有聚合物涂層，只是鎳繼續(xù)堆積在那里?！　ikul希望進一步研究，以增加該技術與生物治療的相似性。此類金屬泡沫無需移除損傷部分就可“愈合”，非常適用于車門、機械臂或空間站組件。