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据美国每日科学网站7月28日报道，美国科学家从生物循环系统获取灵感，研发出一种模拟血管结构的复合材料。该材料内部含有微细管道网络，能够实现自我愈合、自我冷却等功能，并可用于制造轻质高强的结构材料、动力材料及超材料。相关研究发表在《先进材料》杂志上。

复合材料由两种或多种材料结合而成，兼具多种性能。传统复合材料通过嵌入纤维（如石墨、玻璃纤维、凯芙拉）增强强度，但缺乏动态功能。伊利诺伊大学的研究团队创新性地在复合材料中构建了毛细管网络，类似于树木的脉管系统，可输送液体或气体。化学、材料科学及工程学教授杰弗里·摩尔表示：“树木是不可思议的结构材料，它们能像水泵一样从根部向叶子输送物质和能量。我们希望能制造出具有类似功能的材料，现在已迈出第一步。”

制造过程中，科学家对特殊纤维进行热处理，使其在高温下降解并蒸发，留下中空管道。这些管道形成三维网络，使材料具备多功能性。通过循环不同液体，研究团队演示了四种功能：温度调节（通入冷却剂或热流体）、化学反应（混合化学物质产生冷光）、导电性（使用导电液体）以及电磁特性调控（注入铁磁流体，在磁场下呈现强磁化）。

未来，科学家计划开发相互连接的管道网络，用于制造可自我愈合、自我冷却的聚合物或燃料电池。材料科学与工程及航空航天工程教授南希·索托斯指出：“这不仅是一个微流控设备，更是一种能模拟生物系统功能的结构材料，这是巨大的进步。”