“想象一下，有一种材料可以像什么都没发生一样摆脱太空碎片的撞击，”德克萨斯农工大学的一位研究人员说。随着一种旨在保护航天器免受高速碰撞的自修复聚合物的开发，这正在成为现实。
2024年，德克萨斯农工大学的研究人员推出了一种名为Diels-Alder聚合物（DAP）的革命性材料。这种聚合物具有动态共价键，在应力作用下会断裂并重新形成，从而提供卓越的抗冲击性。这项创新解决了日益增长的太空碎片威胁，这些碎片对低地球轨道（LEO）的卫星和航天器构成重大风险。
DAP独特的结构使其能够吸收来自微流星体或太空垃圾的撞击动能。当受到撞击时，键会断裂，导致聚合物暂时具有弹性。在力消散且材料冷却后，键会重新形成，从而有效地“修复”损伤。
研究人员使用激光诱导弹丸冲击测试（LIPIT），观察到聚合物在撞击时熔化，吸收能量，并以最小的损伤迅速重新凝固。虽然目前仅在纳米尺度上进行了测试，但结果令人鼓舞。该团队设想了除太空以外的应用，包括军事用途，例如先进的防弹衣，这归功于DAP在广泛温度范围内的适应性。
需要进一步的研究来评估DAP在全尺寸环境和极端太空条件下的性能。然而，这种自修复聚合物标志着空间材料科学的重大进步。它为保护太空任务免受日益增长的轨道碎片危害提供了一种潜在的解决方案。