КонцептПластик, который чинит себя за 20 минут

Суть

Американские учёные из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне разработали пластик, в буквальном смысле слова способный к регенерации. При его повреждении по краям образовавшейся трещины выделяется гель, который предотвращает материал от дальнейшего повреждения и, затвердевая, полностью заполняет пространство внутри отверстия. «Отремонтированная» поверхность является по меньшей мере на 60 % процентов столь же прочной, как и до повреждения.

Процесс выделения геля занимает в среднем около двадцати минут, ещё три часа требуется для его окончательного затвердевания. Разработчики утверждают, что химическая реакция по образованию геля начинается уже через 30 секунд после повреждения материала. Ранее этой же команде учёных уже удавалось создать самовосстанавливающийся материал, однако речь шла об устранении микроскопических трещин с помощью эпоксидной смолы. Существенным недостатком использования последней также была медленная скорость реакции. На этот раз учёные применили так называемый «сосудистый» метод, заполнив материал химически активной жидкостью наподобие крови. При его повреждении происходит разрыв так называемых «капилляров», выделение специальной жидкости и её затвердевание, — сами учёные проводят аналогию со свёртыванием крови.

К сожалению, несмотря на значительное увеличение площади повреждённой поверхности, которую можно восстановить, материал по-прежнему провисает на отверстиях диаметром больше восьми миллиметров. Если учёным удастся преодолеть это ограничение, технология сможет применяться, например, при изготовлении самолётов и космических кораблей. Одна из главных целей, стоящих перед командой Иллинойсского университета, — сделать новый материал эффективным для использования в условиях экстремальных температур, под водой и в космосе.

Учитывая, что исследования финансируются за счёт ВВС США, едва ли стоит ожидать скорого появления телефонов с самовосстанавливающимися экранами; в первую очередь новый материал, вероятно, найдёт применение в разработке военной техники. Тем не менее сами учёные делятся мечтами о создании материала, способного не только к устранению полученных повреждений, но и постоянному самовоспроизводству, что позволит использовать его в самых различных целях, вплоть до увеличения продолжительности человеческой жизни.

Бретт Крулл

Соавтор исследований, сотрудник Иллинойсского университета

«Конечно, нашим химическим реакциям далеко до сложности естественных физиологических процессов. Однако нам удалось разработать систему, в определённое время реагирующую на повреждения. Это только начало того, на что может быть способен подобный материал. На данном этапе восстановленная поверхность больше похожа на шрам, так как по-прежнему уступает в качестве оригиналу. Наша главная цель заключается в разработке по-настоящему регенерирующего полимера, способного замещать утраченный материал материалом такого же состава».