Rosler MURR2 Schunk

Plasty se učí samy opravovat

Výzkumníci vyvíjejí materiály, které by daly plastům i nátěrům schopnost si samy opravit drobná poškození.

 

Polymery jsou důležitou složkou mnoha materiálů, včetně např. barevných plastů. Vědci na Clemsonově univerzitě v Jižní Karolíně vyvinuli nový materiál na bázi polymerů, který pomáhá opravovat malé trhliny na plastových výrobcích, jak informoval časopis Science o těchto materiálech.
Když se nový materiál povrchově poškodí nebo praskne, jeho oddělené molekuly se dokážou znovu připojit. Tento samoopravovací materiál je vyroben z polymerů, jejichž stavebními kameny jsou dlouhé řetězce stejných atomů nebo molekul. Jednoho dne budou tyto produkty schopny opravit jakékoli drobné škody.
Vlastní léčivé vlastnosti zatím fungují jen u velmi malých prasklin. Při testech se žiletkou vytvořené trhliny (viz. obr.) odpovídající zhruba polovině šířky nejtenčího lidského vlasu zacelily asi za 14 hodin. Trhliny zhruba dvakrát tak široké jako nejhrubší lidské vlasy potřebovaly na opravu asi tři a půl dne.
Dřívější pokusy o samoopravující materiály se většinou zaměřovaly na vytváření nových vazeb mezi molekulami, např. přidáním jiných materiálů. Tým z Clemsonovy univerzity však použil jiný přístup. Využil toho, že se polymery samy přirozeně organizují. Dlouhé polymery spojují van der Waalsovy síly, jež vznikají z interakcí mezi atomy a molekulami (pomocí nich se např. gekoni udrží na stropě nebo na skle). Jsou slabší než jiné síly, ale po celé délce řetězových molekul mohou držet materiál společně.
Identifikovali dva jednoduché polymery, které se při smíchání s vodou přirozeně přilepily a vytvořily struktury, jež pod silným mikroskopem vypadají jako spousty malých klíčů, které se nacházejí v mnoha malých zámcích – pohromadě je držely van der Waalsovy síly. Vědci zjistili, že když je materiál poškozen, zámky a klíče se od sebe oddělí. Ale když se oba kusy dostanou dost blízko, van der Waalsovy síly je táhnou zpět do své původní konfigurace a molekuly se znovu připojují stejným způsobem, jako na počátku, takže „uzdravený" materiál má stejnou strukturu jako originál. Nový polymer má také poměrně jednoduchou chemickou recepturu. Je založený na akrylátu, což je běžný plast (je z něj vyrobeno např. plexisklo), takže pro výrobce nátěrových hmot, plastů a dalších produktů na bázi polymerů, bude jeho použití snadné.

Vladimír Kaláb

 
Publikováno: 1. 4. 2019 | Počet zobrazení: 872 článek mě zaujal 148
Zaujal Vás tento článek?
Ano