日前，美国北卡罗来纳州立大学的一个研究团队报告了一种系统，能在构件内部反复修复此类损伤，在超过1000次断裂与愈合循环的长期测试中得到了验证。

该方法将嵌入层合板中的3D打印热塑性"修复元件"与薄层加热层相结合。当电流通过加热层时，复合材料局部受热，热塑性材料熔化，流入裂纹和微结构中，从而重新连接已分离的层。

北卡罗来纳州立大学土木、建筑与环境工程副教授杰森·帕特里克表示："自20世纪30年代以来，分层一直是FRP面临的挑战。我们相信，开发的自修复技术将成为解决分层问题的长期方案，使构件能够持续使用数个世纪。这远超传统FRP15-40年的典型寿命。"

研究主要作者、博士生杰克·图里切克说："由于我们的复合材料从一开始就比传统复合材料更具韧性，这种自修复材料抵抗开裂的能力比目前现有的层压复合材料更强，至少能承受500次循环。"

早在2022年，该团队就展示了聚合物结构中间层使层合板的抗分层性能提高了两到四倍。在目前的工作中，研究人员开发了一种自动化测试装置，反复施加拉伸载荷，直到出现50毫米的指定裂纹，然后触发热修复，并再次测量剩余承载能力。该测试在40天内运行了1000次循环，远超以往的测试。

帕特里克说："这对于飞机和风力涡轮机等大型且昂贵的技术来说，具有明显的附加值。但对于航天器等在人类基本无法触及的环境中使用的技术来说，它也极其重要，因为在这些环境中，使用传统方法进行现场修复将非常困难甚至不可能。"

帕特里克表示："我们期待与工业和政府合作伙伴合作，探索如何将这种自修复方法整合到他们的技术中，这些技术在设计上已战略性地适配了现有的复合材料制造工艺。"

研究团队从测量系列中推导出了使用寿命情景：每季度修复一次可使用约125年，每年激活一次则可达500年。帕特里克认为，其优势主要体现在维修成本高昂或几乎无法进行维修的领域，如风力涡轮机或太空系统。