Plastik, który sam się naprawia. Wystarczy mu tylko 10 sekund
Przez lata wielu badaczy wierzyło, że przyszłością inżynierii będą materiały samoregenerujące. Ostatnio naukowcy wynaleźli RUSSE – innowacyjny rodzaj plastiku zdolny do autoregeneracji nawet w trudnych warunkach.
Zalogowani mogą więcej
Możesz zapisać ten artykuł na później. Znajdziesz go potem na swoim koncie użytkownika
Najbardziej imponującą cechą tego materiału jest to, że po samoregeneracji zachowuje on swoją początkową wytrzymałość. Ta zdolność czyni go potencjalnie przydatnym do wielu zastosowań. Naukowcy wymieniają w szczególności niebezpieczne operacje podwodne.
Ten supermocny plastik nosi nazwę Rapid Underwater Self-healing Stiff Elastomer (RUSSE). Składa się on z małych kawałków elastycznego polimeru używanego w niektórych farbach, połączonych nanometrycznymi łańcuchami mocniejszego polimeru.
RUSSE został zaprojektowany na Uniwersytecie Tsinghua w Chinach przez Lili Chen i jej zespół, aby sprostać konkretnej potrzebie: "Samoregenerujące się polimery w temperaturze pokojowej mają zazwyczaj słabą stabilność pod wodą, niską wytrzymałość na utwardzanie i powolny proces utwardzania" – mówi Chen.
Naukowcy przetestowali właściwości swojego materiału, poddając go rozciąganiu, przecinaniu i uderzaniu młotkiem. Szczegóły zostały opublikowane w czasopiśmie Advanced Functional Materials.
We wczesnych testach odkryli, że materiał może rozciągnąć się o 1400 proc. bez pękania, wytrzymać nacisk 1000 razy większy niż jego własna waga bez zmiany kształtu i zregenerować się w zaledwie 10 sekund po przecięciu i ponownym złożeniu. Dzieje się tak, ponieważ cząsteczki tworzące jeden z polimerów mają ujemnie i dodatnio naładowane końcówki, które przyciągają się i spajają materiał.
Kiedy badacze przetestowali RUSSE w słonej wodzie, jego elastyczność i zdolność do samoregeneracji uległy tylko niewielkiemu pogorszeniu, a przecięte próbki odzyskały 80 proc. wytrzymałości w ciągu pięciu minut. Wyniki testów w roztworach kwaśnych i zasadowych były podobne, a próbka pozostawiona przez miesiąc w słonej wodzie zachowała swoje pierwotne właściwości.
Według Chen materiał ten może być przydatny do naprawy podwodnego sprzętu w nagłych wypadkach. "Na przykład, jeśli butle tlenowe nurka pękną niespodziewanie i przepływ gazu zostanie przerwany, nurek może umrzeć w ciągu kilku sekund" – wyjaśnia, dodając, że te sztywne, szybko naprawiające się materiały mogą odegrać ważną rolę w tych pilnych i niebezpiecznych przypadkach.
