Nowy samonaprawiający się polimer

Wzorowany na układzie krwionośnym polimer zawiera sieć kapilar, które dostarczają do miejsc uszkodzonych związki chemiczne naprawiające strukturę.

Naukowcy od dłuższego czasu próbowali opracować tworzywa, które regenerowałyby się, podobnie jak ludzka skóra.

Takie właściwości są bardzo pożądane w przypadku wielu zastosowań zarówno komercyjnych, jak i specjalistycznych: pęknięte rury kanalizacyjne, czy zderzaki samochodowe naprawiające się w ciągu kilku minut od wypadku, samonaprawiające się uszkodzone elementy w laptopach, telefonach komórkowych, czy części satelitów.

Jednym z pierwszych dużych osiągnięć w tej dziedzinie było opracowanie w 2001 r. przez zespół naukowców z Uniwersytetu Illinois polimeru, do którego wprowadzono mikrokapsułki zawierające ciekły czynnik naprawiający. W przypadku uszkodzenia tworzywa, związki te były uwalniane z mikrokapsułki i niwelowały niewielkie pęknięcia.

Aby regenerować większe uszkodzone obszary, zespół opracował nowy materiał z siecią kapilar inspirowaną układem krążenia. Układ naczyń pozwala transportować duże objętości czynników naprawiających do uszkodzonych obszarów. Związki chemiczne umożliwiające odnowę są dostarczane dwoma równoległymi naczyniami. Naprawa uszkodzonego obszaru przebiega dwuetapowo - po zmieszaniu substancje tworzą żel pokrywający lukę (analogicznie do skrzepu), który następnie twardnieje, tworząc wytrzymałą mechanicznie strukturę.
Zespół przedstawił zdolności regeneracyjne nowego materiału – uszkodzenia o średnicy powyżej 35 mm pokryły się nowym materiałem w czasie 20 minut i przeciągu trzech godzin odzyskały właściwą strukturę. Naprawione tworzywo osiągnęło w testach 62% początkowej wytrzymałości mechanicznej.

W przyszłości tego rodzaju tworzywa będą mogły regenerować się po uszkodzeniach postrzałowych.

Czy wiesz, że
  • Zwiększenie bezpieczństwa współczesnych samochodów to jedno z najważniejszych osiągnięć, które zawdzięczamy tworzywom sztucznym.
  •  
  •  
  •