Regeneriruyushiy_ plastic

Разработка полимеров, способных к самовосстановлению, ведётся группами учёных из разных стран достаточно давно. Есть и определённые успехи, например, создан пластик, сохраняющий ту же прочность после регенерации, что имелась до поломки. Но размер повреждения, которое полимер может восстановить самостоятельно, обычно составляет не более 1–2 мм, то есть это лишь небольшая трещина. Заметного успеха в увеличении регенерируемого отверстия в 2014 году добились учёные из Университета Иллинойса (США).

Ранее эта команда исследователей создала необычный материал, состоящий из волокон и расположенных между ними капилляров, похожих на кровеносную систему живых существ. На его основе и создан новый полимер. Внутри пластика находятся сосуды, заполненные специальными химическими веществами. Когда материал повреждается, жидкости вытекают. Два соседних капилляра заполнены разными веществами, которые, смешиваясь, образуют гель. Этот новый материал заполняет разрыв, все трещины, отверстия и затем твердеет. Физика процесса очень сильно напоминает поведение тромбоцитов и фибрина, которые образуют кровяной сгусток на месте полученного человеком ранения.

Профессор материаловедения и инженерии Нэнси Соттос (Nancy Sottos) рассказывает об использованной их командой технологии: «Сосудистая доставка даёт возможность подводить к повреждённому месту довольно много регенерационных веществ, что позволяет «лечить» значительные объёмы повреждений. К тому же такой метод обеспечивает несколько циклов восстановления, если вдруг повреждение будет нанесено повторно».

По результатам проведённых экспериментов, новый пластик сможет регенерировать повреждения до 35 мм в диаметре. Такое отверстие гель заполняет за 20 минут, однако полное затвердение занимает у него 3 часа, что довольно много. Но это объяснимо технологией «заживления». Если гель будет затвердевать быстрее, это прекратит поступление химических веществ к повреждению, а значит доступный для восстановления размер отверстия уменьшится.

Но самой большой проблемой является то, что затвердевший гель не может обеспечить полного восстановления материала – его прочность составляет максимум 62% от изначальной. Это существенно снижает возможности применения новой технологии. Однако для некоторых товаров недостаток прочности не является существенным. Например, самостоятельное восстановление царапин на краске автомобиля могло бы стать интересным нововведением для водителей.

Американские учёные уверены, что их технология самовосстановления уже в ближайшее время может быть внедрена в производство. Осталось провести дополнительные эксперименты, проверяющие восстановленную поверхность на различные экстремальные воздействия, например, высокую температуру или нахождение на глубине. К тому же после оптимизации состава химических веществ внутри сосудов, технология станет применима к самым разным материалам.