天津大学研发革命性“自愈合、防结冰”新型无
天津大学合成生物与生物制造学院团队近期在在材质方面,相应外壳引入一种柔性自愈合高分子复合材料,材料内部含有微胶囊,当外皮出现微裂纹或刮痕时,这些胶囊会自动破裂释放修复剂,迅速填补裂纹并完成聚合固化,相当于“自动缝补伤口”。
为了防止飞行时在寒冷环境下结冰,该外壳内部集成了由石墨烯或碳纳米管构成的纳米加热网,加热系统可根据实时监测结果精准控制温度,仅在可能结冰的区域启动加热,达到高效低耗的防冰效果。
此外,注意到研究人员还在外壳内设置高灵敏度柔性传感器阵列,可实时感知环境温度、湿度、气压及冰晶形成等信息,可与无人机控制单元中的机器学习算法联动,分析数据趋势,预测结构受压或结冰风险,提前触发修复或除冰机制,真正实现“飞行中自主决策”。
研究人员表示,在实验室环境中,该无人机外壳可在遭遇划伤或戳破后数分钟内完全恢复结构强度。结冰测试中,即使在强风、高湿低温等复杂环境下,也能有效维持无冰状态。
相比传统飞行器外部结构依赖外挂除冰装置或传感器,这种新型无人机外壳在“本体层级”完成感知、响应与修复,大幅减轻整机重量,提升隐身性与能效,非常契合当前军用、民用及科研无人机对“轻量化 + 智能化”发展的需求,