記者／劉閔 污水處理地下化是現代城市進步的指標，也帶來提升環境品質與減少污染的重要設施。但由於埋藏於地下的混凝 …

記者／劉閔

污水處理地下化是現代城市進步的指標，也帶來提升環境品質與減少污染的重要設施。但由於埋藏於地下的混凝土水管長期暴露在廢水與具有腐蝕性的污水中，很容易造成破損進而縮短壽命與需大把經費維修。最近就有澳洲科學家研發出新型可「自我修復」的混凝土，可望大幅降低每年高昂的維護費用。

這款由澳洲南澳大學（University of South Australia）的研究團隊所開發的混凝土添加劑，是採用微膠囊的形式包裹氫氧化鈣粉沫與明礬污泥的混合物。明礬污泥是來自廢水處理產生的副產品，團隊發現透過和氫氧化鈣粉末結合，可以產生高度抵抗微生物引起的腐蝕作用。

經過多次的反覆測試，研究團隊得知在澆注混凝土管線的時候，只要在攪拌最後階段將膠囊添加到混凝土中，便能獲得最佳的抗腐蝕性結果。而只要在混凝土固化後無受損，那膠囊也將不會受到影響；但如果後期混凝土管線某個區域受到積聚太多酸性污水而導致破裂，那麼膠囊對酸的敏感外殼就會因 PH 值降低而破裂，釋放出其中的內容物。

含有氫氧化鈣的內容物與污水淤泥中的二氧化矽和氧化鋁混合時，氫氧化鈣會形成固體凝膠，進而自己填充裂縫處；且隨著時間推移，慢慢固化後變成固體碳酸鈣，提供長期的修復保護作用。

該研究團隊的指導教授表示「改進混凝土混合物設計達到控制微生物引起的腐蝕是最佳處理方式」。畢竟不須經過人為干預即可自行密封裂縫的自我修復功能，不僅解決污水腐蝕問題，進一步成更延長管線壽命。

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科學家一直在研究如何讓機器人更耐用靈活、運作時間就能更長，效能更好，但運作時間越久，機器人也會累積損傷。美國康 …

科學家一直在研究如何讓機器人更耐用靈活、運作時間就能更長，效能更好，但運作時間越久，機器人也會累積損傷。美國康乃爾大學就研發一種可以用光學感應器和複合材料自我檢測損傷的軟質機器人，還能自我修復。

機械與航天工程副教授薛福德（Rob Shepherd）表示，機器人得先認知到有損壞才能知道需要修理。他先利用有機機器人實驗室（Organic Robotics Lab）裡的可伸展光纖感測器，製作軟質機器人和其他必要零件。LED光線會透過光波導傳輸，接著光二極管會偵測光束強度變化，測定材料何時變形或損壞。研究團隊再結合感測器與一種稱為聚胺脂彈性體（polyurethane urea elastomer）的彈性材料，做出SHeaLDS 機器人。

SHeaLDS 機器人外觀像是四足海星，研究人員針對其中一條腿刺了六次，機器人每次都能檢測到損傷後自動調整步伐，並自我修複，且過程只需約一分鐘。科學家也希望未來能將SHeaLDS 機器人結合機器學習運算，自我修復同時還能完成更多任務。（譯者/Elisa）

原文出處：https://interestingengineering.com/innovation/a-robot-can-self-heal-in-about-a-minute-after-detecting-damage

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韓國化學技術研究院（Korea Research Institute of Chemical Technolo …

韓國化學技術研究院（Korea Research Institute of Chemical Technology）日前發明了一款具有自我修復功能的汽車防護塗料（Protective Coating），其以丙烯酸多元醇（Acryl Polyol），所製的可逆聚合物網狀材料，以及一種光熱染料（photothermal dye），改造出高耐用樹脂防護塗料，用於汽車的防護，據傳此種塗料只要在太陽下曬半小時，就能讓刮痕完全消失。

研究院說明，光熱染料能吸收陽光中的紅外線，並將其轉為熱能，來提升防護塗料的溫度。再藉由聚合物結構中的化學鍵，分解增加的熱能，並重組反應，進而重建被刮傷的聚合物結構，直到刮痕完全被修復。

研究院發表測試，此塗料會依照光源的強弱，影響修復的快慢，也就是光的強度越強，刮痕就消失得越快。而此塗料除了汽車之外，被證實還能夠廣泛應用在船艇、飛機或智慧型手機上。

研究院表示，一般塗料若出現刮痕，必須另外拋光，或請師傅修復；而雖然自我修復塗料以研發多年，依舊很多缺點依然無法克服。但他們新開發的防護塗料能夠輕易地解決，其他品牌耐用性、延展性或修復效果的問題。倘若此款塗料開始量產，或許交通工具及手機殼的防護塗料市場，將掀起一波大革命。

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