دیگر نگران خش برداشتن خودروی دوست داشتنی خود نباشید

پلیمرهای خود ترمیم گر مواد بسیار جالبی هستند، اما ساخت و استفاده از آن‌ها سختی‌ها و پیچیدگی‌های خاص خود را به همراه دارد. دانشمندان برای دستیابی به چنین ساختارهایی دو راه حل کلی را در پیش گرفته اند در راه اول آن‌ها از شبکه‌ای محتوی میکروکپسول‌ها بهره می‌برند که هر میکروکپسول حاوی مواد ترمیم گری است. با هر بار خراش برداشتن سطح و شکافته شدن این کپسول ها، مواد درون آن‌ها به قسمت شکاف یافته رفته و خراش را ترمیم می‌کند. در روش دوم از پلیمرهایی استفاده می‌شود که قادرند با استفاده از واکنش‌های شیمیایی برگشت پذیر خواص خود را پس از خراش برداشتن مجددا بازگردانند ( البته این نیازمند انرژی خارجی خواهد بود که مقدار این انرژی خود می‌تواند مشکل جدید به شمار آید).

این تیم پژوهشی که آقای Christopher Barner هدایت آن را بر عهده داشته است از روش سومی بهره برده اند. آنها از شبکه‌ای با قابلیت سوییچ کردن بهره گرفته اند که از الیاف کوچک یا مولکول‌های کوچک که به وسیله‌ی یک واکنش شیمیایی برگشت پذیر به هم پیوند خورده اند تشکیل شده است. ویژگی این شبکه این است که الیاف درون آن می‌توانند با اعمال نیروی خارجی به اجزای خود تفکیک شوند و با اعمال قدری حرارت مجددا ساختار خود را بازیابی کنند.

در روش جدید ویژگی‌های کلیدی زیادی وجود دارد: اول از همه اینکه می‌توان فرایند ترمیم را با استفاده از گرما، نور یا ماده‌ی شیمیایی آغاز کرد. ضمن اینکه می‌توان در دمایی حدود 120 درجه سلسیوس در طی چند دقیقه به ترمیم کامل رسید. و البته خواص مکانیکی محصول اولیه پس از ایجاد فرایند ترمیم نیز به طور کامل قابل بازگشت است و از نظر تئوری انتهایی برای این دوره‌های تخریب و بازگشت وجود ندارد.

تا کنون این تیم این مواد را بر روی پلاستیک‌های زیادی مورد آزمایش قرار داده اند که نتایج خوبی نیز به دست داده و خواص مکانیکی آن با دقت خوبی به حالت اولیه‌ی خود بازگشته است. از کاربردهای بالقوه‌ای که می‌توان از این مواد انتظار داشت می‌توان به ساخت چسب ها، مواد کامپوزیتی و رنگ‌های ضد خش اشاره کرد.

نتایج این پژوهش در نشریه‌ی Advanced Materials به چاپ رسیده است.