想象一下
，在穿刺后可以愈合的轮胎或者不会折断的橡胶
。哈佛约翰•保尔森工程与应用科学学院（SEAS）的研究职员开发了一种与自然橡胶相似的橡胶
，它是一种可以自我修复的新型橡胶
。

自愈橡胶毗连永世共价键（红色）与可逆氢键（绿色）

自愈质料的看法不是新的 -  SEAS的研究职员已经开发了自愈水凝胶
，它是依赖水来掺入可以增进愈合的可逆键
。然而
，干燥质料（如橡胶）的工程类质料的自愈性能一直被以为是一个挑战
。这是由于橡胶是由共价键毗连而成的聚合物制成的
。虽然这些化学键是很是强盛的
，但一旦被破损
，他们永远不会重新毗连
。为了付与橡胶自愈性
，团队需要使毗连聚合物的键可逆
，从而可以破损然后再修复
。“以前的研究使用可逆氢键毗连聚合物以形成橡胶
，可是可逆的键实质上弱于共价键
。”SEAS博士后研究员蔡先生体现
。 “这提出了一个问题
，我们可以合成结实并且还能自我修复的化学键吗？

蔡先生与中国四川大学客座教授吴金荣
，以及SEAS物理与应用物理教授资深作家David Weitz研究开发了一种具有共价键和可逆键的混淆橡胶
。蔡氏理论中提出了混淆共价键和可逆键以制备坚韧的自愈橡胶的看法
，但从没有揭晓出来
，由于共价键和可逆键不易混淆
。 “这两种类型的化学键实质上是不混溶的
，如石油和水
，”蔡先生说
。

因此
，研究职员开发了一种分子绳来将这两种类型的分子团结在一起
。这种称为无规支化聚合物的绳索允许两个先前疏散的键在分子标准上匀称混淆
。这样
，研究职员就可以合成出一种透明、坚韧并且具有自愈性的橡胶
。

在橡胶上施加力时
，通俗的橡胶凌驾应力点后会逐渐开裂
。相比之下
，当新型混淆橡胶被拉伸时
，它会在整个质料上形成所谓的裂痕
，其特征与裂纹相似
，可是通过纤维束毗连
。这些裂痕会匀称的分派收到的力
，以是没有压力点可以导致橡胶开裂
。当压力释放时
，质料可以回复到原来的形式
，并且逐渐地愈合
。

这种自愈能力将可以应用于种种各样的橡胶制品
。吴先生说：“想象一下
，我们可以用这种质料作为橡胶轮胎的组成部分
。若是你的轮胎被刺穿
，那轮胎也不必马上就被替换
，而是开车时会自动修复
，让你有足够的缓和余地
，以免造成严重的危险
。”哈佛手艺开发办公室已经提交了该手艺专利申请
，正在起劲追求商业化的时机
。

“尚有许多的事要做
，关于质料科学
，尚不完全相识为什么这种混淆橡胶在拉伸时会泛起裂纹；关于工程而言
，使用其特殊组合的光学透明度、韧性和自愈能力的混淆橡胶的应用仍有待探索
。别的
，使用分子设计来混淆共价和可逆键以爆发匀称的混淆弹性体的看法是相当普遍的
，并且应该能够开发呈现实使用的韧性、自愈性聚合物
。”威茨说
。