8月3日消息，一项发表于Nature Communications的研究开发了"分子魔术贴"（molecular velcro）自修复水泥复合材料，仅需0.13 wt%聚合物添加剂即可实现反复裂缝修复，无需传统脆弱的微胶囊或复杂的内置血管网络。

全球水泥制造约占人为二氧化碳排放的8-9%和全球能源消耗的2-3%，延长建筑材料寿命对减碳意义重大。该聚合物复合物在搅拌过程中原位形成，当水泥出现裂缝且处于潮湿环境时，聚合物会向裂缝区域迁移，与断裂面形成可逆化学键，实现自动愈合。

实验数据显示，该材料可恢复高达62%的抗压强度和59%的直接抗拉强度。更关键的是，抗压强度的恢复在连续六个损伤-修复循环中持续有效，证明其可反复修复同一位置的裂缝。这克服了传统微胶囊法只能一次性使用、无法修复重复裂缝的致命缺陷。

传统混凝土的裂缝自修复主要依赖未反应水泥的延迟水化和碳酸钙沉淀，修复能力有限。古罗马混凝土中嵌入的石灰碎块展示了长期自修复潜力，而现代自修复混凝土多采用微胶囊或血管网络携带愈合剂，存在施工困难、微胶囊一次性使用和高浓度降低基体强度等问题。

该分子魔术贴方法以极低添加量实现高效可逆修复，为延长混凝土结构寿命、降低维护成本和减少水泥行业碳足迹提供了新路径，尤其适用于桥梁、隧道、水坝等难以维护的关键基础设施。 （来源：AZoM）