Samonaprawiający się polimer

Psuje się i naprawia, psuje i naprawia – i tak kółko. Oto najkrótsza charakterystyka polimeru, który powstał dzięki pracy naukowców z dwóch uczelni: Carnegie Mellon University w USA oraz Kyushu University w Japonii. Wizjonerzy już mogą uruchomić wyobraźnię i zobaczyć samonaprawiające się uszkodzenia w lecącym odrzutowcu. Czy to jednak możliwe?

Samonaprawiający się polimer 1Fot.: Flickr
Katarzyna Kieś

Psuje się i naprawia, psuje i naprawia – i tak kółko. Oto najkrótsza charakterystyka polimeru, który powstał dzięki pracy naukowców z dwóch uczelni: Carnegie Mellon University w USA oraz Kyushu University w Japonii. Wizjonerzy już mogą uruchomić wyobraźnię i zobaczyć samonaprawiające się uszkodzenia w lecącym odrzutowcu. Czy to jednak możliwe?

Teoretycznie tak, ponieważ innowacyjne tworzywo różni się od swoich poprzedników jedną zasadniczą cechą: może naprawiać się nieskończoną ilość razy. Wystarczy je tylko naświetlić promieniowaniem ultrafioletowym.

Starsze wersje polimerów samonaprawiających się tego nie potrafią - mogą naprawiać swoje uszkodzenia do momentu wyczerpania się substancji zawartej w maleńkich kapsułkach umieszczanych w strukturze materiału, uwalnianej w miejscu pęknięcia i naprawiającej uszkodzenie.

Przeważnie sprowadza się do naprawy przeprowadzanej tylko jeden raz w danym miejscu. W tworzywach, które mogły naprawiać się wielokrotnie, szwankuje z kolei stabilność i wytrzymałość materiału.

Co innego w nowym wynalazku – tu załatane miejsca pęknięć są tak samo mocne jak reszta materiału. W polimerze opracowanym przez Krzysztofa Matyjaszewskiego i jego kolegów sekret reperowania uszkodzeń kryje się w budowie chemicznej materiału usieciowanego jednostkami trójtiowęglanu – związku o ciekawie połączonych atomach węgla i siarki.

Dzięki swojej specyficznej budowie jednostki te mogą być restrukturyzowane przez światło ultrafioletowe. Kiedy pada ono na tworzywo, dzięki rozerwaniu wiązania między węglem i siarką w grupach trójtiowęglanu powstają wolne rodniki.

Bardzo reaktywne, atakują inne grupy tritiowęglanowe w poszukiwaniu miejsc, w których mogłyby powstać nowe wiązania siarki z węglem. Powstała reakcja łańcuchowa zatrzymuje się, kiedy rodniki przereagują. Powstaje nowy porządek, który dla niewprawnego oka wygląda jak ten stary, ale sprzed momentu uszkodzenia polimeru.

Co więcej: samonaprawianie się syntetyku nie ogranicza się tylko do reperowania pojedynczego uszkodzenia w ciągłej strukturze. Jeśli polimer rozdrobni się, a potem zechce na nowo złożyć w określoną strukturę, również zajdzie reakcja samonaprawy. Mówiąc obrazowo: jeśli znudzi się „skórka”, trzeba ją zdjąć, rozdrobnić i przerobić. Będzie jak nowa i nikt nie pozna, że zrobiona ze starej.

Źródło: PhysOrg

Źródło artykułu: WP Gadżetomania
Wybrane dla Ciebie
Nowa funkcja mObywatela. Darmowy podpis kwalifikowany
Nowa funkcja mObywatela. Darmowy podpis kwalifikowany
Windows 11 zyskuje "agentów" AI. Mają przyspieszyć pracę
Windows 11 zyskuje "agentów" AI. Mają przyspieszyć pracę
Topowa karta graficzna. Ceny GeForce RTX 5090 szybują w górę
Topowa karta graficzna. Ceny GeForce RTX 5090 szybują w górę
Wbij w palnik kuchenki. Rachunki za gaz spadną w oczach
Wbij w palnik kuchenki. Rachunki za gaz spadną w oczach
Rewolucja w Amazonie. Roboty zastąpią ludzi i przejmą 75 proc. operacji
Rewolucja w Amazonie. Roboty zastąpią ludzi i przejmą 75 proc. operacji
Darmowe dodatki do Windowsa. Nowa opcja i poprawa wydajności
Darmowe dodatki do Windowsa. Nowa opcja i poprawa wydajności
Microsoft kieruje przekaz do użytkowników AI. Oferuje alternatywę
Microsoft kieruje przekaz do użytkowników AI. Oferuje alternatywę
Tajemnica posągów z Wyspy Wielkanocnej. Jak naprawdę się przemieszczały?
Tajemnica posągów z Wyspy Wielkanocnej. Jak naprawdę się przemieszczały?
Jak uratować spuchnięte panele podłogowe? Wystarczy parę sekund
Jak uratować spuchnięte panele podłogowe? Wystarczy parę sekund
Zweryfikuj rozmówcę. Ważna opcja w aplikacji bankowej
Zweryfikuj rozmówcę. Ważna opcja w aplikacji bankowej
Umieść dwie kostki w chlebaku. Pieczywo będzie świeże przed wiele dni
Umieść dwie kostki w chlebaku. Pieczywo będzie świeże przed wiele dni
Czy inteligencja ma swoją cenę? Naukowcy widzą ewolucyjny kompromis
Czy inteligencja ma swoją cenę? Naukowcy widzą ewolucyjny kompromis