年月日，清华大学电机系何金良教授、李琦副教授及协作者在《自然·纳米技术》期刊在线发表了题为《应用超顺磁纳米颗粒完成聚合物电损伤自修复》（）的研讨论文。该论文提出了在固态绝缘资料中完成电损伤自修复的办法，初次完成了绝缘资料在遭受电树毁坏后电树通道的自愈合与绝缘性能的自恢复，同时坚持资料的根底电气性能不受影响。该自修复战略普遍适用于聚烯烃等热塑性聚合物绝缘资料，为大幅提升电力电缆等电力配备及电子设备的运用寿命和牢靠性提供了全新的办法。近年来，随着全球能源互联网和特高压输电技术的疾速开展，电网电压等级逐步进步，电网范围日益扩展。为了维持输电网络在载荷不时提升的状态下稳定运转，需求不时提升电气设备在极端工作条件下的牢靠性和运用寿命。电气设备特别是高压电力安装的运转寿命，常常取决于绝缘组件的运用寿命，绝缘介质在长期运转过程中构成的电树缺陷是其发作绝缘毁坏的主要缘由。长期以来，固体绝缘资料的电树缺陷被以为是不可逆转的永世损伤，针对电树枝老化的研讨主要是经过添加电压稳定剂、电树阻挠剂等延缓电树开展。但是绝缘资料的电树老化难以防止，电树缺陷一旦构成将大大降低绝缘寿命，以至产生设备的永世毁坏。
电树靶向追踪和修复机制表示图为了取得兼具电损伤修复功用和高介电强度的绝缘资料，该研讨团队以聚烯烃电缆绝缘资料为基材，应用纳米颗粒在聚合物中的熵耗散迁移行为，分离超顺磁纳米颗粒的磁热效应，完成了热塑性绝缘资料的电树损伤靶向反复修复。经过基于高斯链模型的分子动力学模仿和微观实验表征，考证了电树损伤修复过程中纳米颗粒的迁移、扩散行为。走漏电流和部分放电测试标明，该自修复办法可以使产生电树损伤的聚烯烃绝缘资料的电气绝缘性能得到完整恢复，并在屡次修复中坚持和纯聚烯烃绝缘相同的程度。该缺陷修复机制运用极低的超顺磁纳米颗粒填充量（下）便能够完成，因而可以将自修复绝缘资料的电气击穿强度维持在基材的上（如），满足超特高压电缆输电等电力能源范畴的应用需求。另外，针对电力电子器件、电动汽车无线充电安装等电气设备，该办法也有望在这些范畴完成绝缘资料损伤的带电自修复和在线维护。
电树枝损伤靶向追踪行为的微观表征
自修复电介质的电气绝缘性能恢复该论文第一作者为清华大学电机系级博士生杨洋，通讯作者为何金良、李琦以及美国宾夕法尼亚州立大学王庆教授。协作者还包括电机系高雷博士、胡军副教授、曾嵘教授，美国斯坦福大学秦健助理教授、王善祥教授。该研讨取得国度重点根底研讨开展方案项目的赞助，何金良教授为项目首席科学家。论文链接：文字来源：清华大学电机系
