Regenerujący się plastik odrastający po uszkodzeniu

Naukowcy z Santa Cruz opracowali niedawno materiały, które mają zdolność regeneracji. Do tej pory, tworzywa mogły samodzielnie wiązać tylko mikroskopijne pęknięcia. Nowo zbadane substancje są w stanie wypełnić duże pęknięcia i ubytki.

Regenerujący się plastik odrastający po uszkodzeniu

 Rys.1 Regenerujący plastik

Kierowany przez profesora Scotta White zespół badawczy zgłosił swoją pracę do czasopisma Science. „Opracowaliśmy naprawę systemu nieożywionych, syntetycznych surowców w sposób, który przypomina odrastanie w niektórych systemach żywych.” powiedział Moore, profesor chemii, członek zespołu badawczego.

Takie możliwości samonaprawy byłyby dobrodziejstwem nie tylko dla towarów handlowych, ale także umożliwiłyby odnowienie części i produktów, które są trudne do wymiany lub naprawy, takie jak te stosowane w przestrzeni kosmicznej.

Możliwości regeneracji można wykorzystać również w tworzeniu materiałów naczyniowych. Za pomocą specjalnie opracowanych włókien, naukowcy mogą tworzyć  sieci naczyń włosowatych w biologicznych układach krążenia.

W składnikach odnawiających się, dwie sąsiednie, równoległe kapilary są wypełnione regeneracyjnymi chemikaliami, które zaczynają płynąć, gdy pojawi się mankament. Te dwa płyny mieszają się tworząc żel, który wypełnia lukę spowodowaną uszkodzeniem. Następnie żel utwardza ​​się w silny polimer, przywracając plastikowi wytrzymałość mechaniczną.

Zespół pokazał swój system odbudowy na dwóch największych klasach handlowych tworzyw termoplastycznych i termoutwardzalnych. Badacze są w stanie dostroić reakcje chemiczne do kontrolowania szybkości powstawania żelu lub szybkości utwardzania, w zależności od rodzaju uszkodzenia.

Naukowcy są zdania, że tworzywa sztuczne i polimery z siecią naczyń wypełnioną czynnikami regeneracyjnymi są zdolne do samonaprawy, gdy tylko wystąpi defekt. Ich poprzednie obserwacje wykazały łatwość produkcji, więc teraz będą dążyć oni do optymalizacji działania chemicznych systemów regeneracyjnych dla różnych rodzajów substancji.

„Po raz pierwszy pokazaliśmy, że można regenerować utracone materiały w polimerze strukturalnym. Wcześniej, jeśli przystąpilibyśmy do pracy i w trakcie odcięlibyśmy kawałek materiału, to przepadły on. Teraz wykazaliśmy, że materiał ten może rzeczywiście odrastać” – podsumował profesor White, członek zespołu badawczego.

  1. R. White, J. S. Moore, N. R. Sottos, B. P. Krull, W. A. Santa Cruz, R. C. R. Gergely. Restoration of Large Damage Volumes in Polymers. Science, 2014; 344 (6184): 620 DOI: 10.1126/science.1251135
  2. http://www.sciencedaily.com/releases/2014/05/140508172312.htm

Opracowała: Anna Skorupa

Korekta: Maciej Bielak-Wolanin

Bookmark the permalink.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *


*