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Mechanically Driven Bacteria-Based Crack Detection
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DOI：10.1039/D5MA01053E.png)
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摘要
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早期疲劳裂纹的检测对于延长材料和结构的使用寿命至关重要。为降低疲劳风险，零部件通常被过度设计或过早报废，导致材料浪费。当前的裂纹检测方法，包括应变传感器或超声检测，可能成本高昂、需要定期维护，且无法通过修复机制直接响应裂纹。人们正借鉴生物学原理创造能够感知和响应的材料。工程化活体材料主要局限于多孔基质和水凝胶，这些材料有助于维持生物体的活性。本研究提出了一种可应用于传统结构材料的工程化活体涂层，用于检测裂纹。该涂层将细菌孢子整合到定制合成的基质中。这种生物杂交涂层方法不仅可用于裂纹检测，还能通过利用生物组分实现裂纹缓解，从而释放更多潜力。本研究：1）描述了用于结构材料原位裂纹检测的孢子-聚合物涂层设计；2）展示了不同加载机制、几何形状和材料的检测能力。本研究展示了活体材料如何用于增强传统材料，并创造了一种有价值的裂纹检测方法。该涂层将减少浪费、延长产品寿命，并通过防止因裂纹导致的失效来提高安全性。
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