Opracowano samonaprawiający się materiał
Akademicy z University of Illinois w Urbana Champaign (UIUC) opracowali polimer, który potrafi sam reperować swoje uszkodzenia.
To ważny krok na drodze do opracowania materiałów, z których będzie można produkować samonaprawiające się implanty medyczne, samoloty czy pojazdy kosmiczne.
Podobny materiał uczeni z UIUC stworzyli już przed sześciu laty i od tamtej pory różne zespoły naukowe informowały o powstaniu tego typu wynalazków, jednak wszystkie one dokonywały samonaprawy pod wpływem ciepła lub ciśnienia.
Obecny wynalazek jest pierwszym materiałem, który potrafi się zreperować bez żadnej zewnętrznej interwencji.
- To jakby nadać plastikowi właściwości żywego organizmu - mówi Chris Bielawski, profesor chemii z University of Texas.
Nancy Sottos i jej zespół tworzyli nowy materiał wzorując się na ludzkiej skórze. Gdy jej zewnętrzna warstwa ulega uszkodzeniu, warstwa wewnętrzna, bogata w naczynia krwionośne, dostarcza do rany składniki odżywcze, które pomagają w gojeniu się.
Samouzdrawiający się polimer składa się z zewnętrznej warstwy z żywicy epoksydowej i wewnętrznej, która wyposażona jest w sieć mikrokanalików. Warstwa zewnętrzna zawiera niewielkie cząstki katalizatora, a wewnątrz kanalików warstwy wewnętrznej znajduje się płynna substancja łatająca uszkodzenia.
Podczas testów naukowcy zgięli swój materiał tak, że warstwa zewnętrzna pękła. Szczelina sięgała do mikrokanalików. Spowodowało to wypłynięcie substancji z kanalików. W ciągu 10 godzin pod wpływem katalizatora zmieniła się ona w żywicę epoksydową łatając pęknięcie.
Co ważne, materiał nie wymaga żadnego zewnętrznego sprężania, które wypychałoby substancję z kanalików. Samoistnie przesuwa się ona w górę, podobnie jak woda w wąskim naczyniu.
Akademikom udało się siedmiokrotnie doprowadzić do samonaprawy materiału. Później katalizator przestał działać.
Zdolności materiału do samonaprawy można poprawić, podłączając zewnętrzny zbiornik z płynem, który uzupełniałby niedobory w mikrokanalikach.
Mariusz Błoński
