瑞士的CompPair公司开发了一系列复合材料，当局部加热（100°C至150°C）时，它们可以在短短几分钟内自我修复。研究表明，CompPair复合材料的同一样品最多可修复60次，而不会改变其性能，从而可以大大延长产品的使用寿命。该公司刚刚完成了第一轮融资。

缩短维修时间

“我的一个熟人帮助修理了美洲杯帆船赛，并说在每次比赛发现并修理损坏船只的地方之后，要花费大量的时间。例如，因为一旦发现裂缝或凹痕，就必须用一小块材料覆盖它，加热小块，然后抛光新表面。但是我们的复合材料可以将维修时间减少400倍。”

CompPair联合创始人兼首席执行官AmaëlCohades说道，Cohades在公司的场地上进行了生动的演示来说明他的观点：首先，Cohades用力将滚球扔向复合材料的样品，形成一个大的凹痕，然后用热风枪加热凹痕。仅一分钟后，凹痕已完全修复。复合材料修复后，其抗裂性与原始抗裂性一样。

一年前，CompPair从瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的高级复合材料加工实验室（LPAC）中分离出来。它已经推出了其第一类复合材料，即HealTechTM，该复合材料以预浸料的形式出售，可以像传统聚合物一样被披覆、粘固和固化。

“我们提供了一系列光纤体系结构，可用于各种应用，例如运动器材、风力涡轮机和船体，Cohades向我们展示了由玻璃纤维和碳纤维制成的各种质地的样品调色板。该初创公司正在与其他几家公司合作，将其复合材料整合到他们的产品中。”

复合材料修复背后的秘密

CompPair的专利技术使材料能够自我修复，就像人体对伤口的反应一样。但是它是如何工作的呢？

这项全新的技术是利用了在复合材料中加入的自修复剂。当复合材料结构受损后，只需要简单的利用便携式热空气喷枪等装备，将受损部位材料加热至150℃，即可在短短的60秒的时间内，实现快速修复树脂中出现的裂缝。局部的加热过程激活了复合材料内部修复剂，受损部位实现迅速愈合，并且不会改变结构原有性能，损伤愈合率达到100%。

这种全新问世的技术可在各类复合材料结构中应用，使用后的效果可使得原有结构寿命延长至少3倍。修复后的材料基本性能与传统的复合材料相同，而抗裂能力可提高到原有结构的1.3倍。

不仅如此，理论上这种材料可以实现在多次受损后的自修复。更为重要的是，这项技术与主流复合材料制造工艺兼容，因此不需要对生产设备进行重组。

“此外，我们的复合材料在修复过程中不会失去任何结构性能，这意味着不存在变形的风险。这使它们非常适合广泛的应用。”

CompPair联合创始人兼CTO Robin Trigueira说道。

但是，这项技术的使用条件仍然受到一些限制——如果复合材料结构受到的损伤造成了内部纤维的破坏，材料将无法愈合。但由于复合材料结构的损伤往往首先从树脂的破裂开始，因此这种利用外部热量实现自修复的自愈系统在大多数情况下仍然奏效。

环保和经济可行的技术

由于CompPair的技术使复合材料行业向循环经济迈进了一步，因此获得了Tech4Impact（EPFL针对可持续发展的初创公司的加速器计划）的资助，并且其第一批产品被命名为“1000高效解决方案”之一。太阳动力基金会（Solar Impulse Foundation）展示了既环保又经济可行的技术。

这项技术预计对于风力涡轮机和储能罐来说尤其受用。研究人员表示，到2020年，仅仅是维护全世界范围内的现有的风力涡轮机就需要花费约130亿瑞士法郎。这项技术的出现有望大大降低维护成本。此外，该技术还可以在航空航天飞行器、舰船、火车、汽车、建筑、运动装备等军民用复合材料结构中获得潜在应用。

当风电涡轮叶片或飞机被不明飞行物或碎片等重物击中后，受损的零部件必须接手整件的更换或利用树脂进行结构修补。但是更换零部件价格昂贵，而利用树脂进行修复又会使结构增重并一定程度上改变性能。

“例如，CompPair的复合材料可以减少风电场对环境的影响。全球风电场的维护成本目前每年达到数百亿瑞士法郎。而且报废刀片很难回收。”

Cohades解释说。

CompPair的预浸料也可能成为日常用品的特征。例如，网球运动员可能很快就能用简单的热风枪修理磨损的球拍。

Trigueira说：“从技术上讲，这是可能的，因为定期修复我们的树脂可以使其具有与全新时相同的性能。”

目前，如果纤维完全断裂，复合材料将无法修复。

该公司先前已通过众多启动计划筹集了资金，现在计划从其第一轮筹资中使用950,000瑞士法郎来提高其生产能力，并为需要不同制造条件的应用开发第二个产品系列。