Kas ir pašatveseļojošie materiāli?

Viens no pašatjaunojošo produktu veidiem ir pazīstams kā mikrokapsulēta sistēma. Šie pašdziedinošie materiāli ir īpaši izstrādāti, lai novērstu nelielas plaisas, kas rodas polimēros. Šo bojājumu, ko dažreiz sauc par “mikroplaisāšanu”, var izraisīt mehānisks nodilums vai termiskais stress. Mikrokapsulētie materiāli satur ķīmisku līdzekli, kas ir paredzēts polimēra struktūras atjaunošanai un nostiprināšanai. Epoksīda slānis satur šīs pastiprinošās ķimikālijas mazajās kabatiņās, un līdzeklis sāk izplatīties, kad struktūras bojājumi izraisa mazo kapsulu plīsumu.

Mikrovaskulārās sistēmas ir vēl viena pašatveseļošanās materiālu dažādība. Tāpat kā mikrokapsulētos šķīdumos, šāda veida materiālos tiek izmantots dziedinošs līdzeklis, kas tiek turēts līdz nepieciešamībai. Tā vietā, lai tās vienmērīgi izkliedētu pa virsmu sīkās kapsulās, noderīgās ķīmiskās vielas tiek ievietotas mākslīgās “vēnās” vai kanālos, kas šūnveida materiālu. Šī vēnām līdzīgā struktūra ļauj nepārtraukti iesūknēt ķīmiskās vielas plaisā, kas palīdz novērst pastāvīgus bojājumus.

Trešā metode, ko var izmantot, lai radītu pašizdziedinošus materiālus, izmanto mehāniski ķīmiski aktīvus polimērus. Šī pieeja ir līdzīga tam, kā cilvēka kauli pēc lūzuma sāk atjaunoties. Ar šo metodi tiek izveidoti polimēri, kas satur molekulu kopas, ko sauc par “mehanoforiem”. Šīs kopas dabiski var savienoties ar citām līdzīgām molekulām. Kad polimēru ietekmē spriegums, iegultie mehanofori veido strukturālu saiti, līdzīgi kā divi Velcro® stiprinājumu gabali tiek saspiesti kopā.

Pašdziedinošiem materiāliem ir daudz praktisku pielietojumu. Zinātnieki ir eksperimentējuši ar kosmosa kuģu virsmām, kas automātiski noblīvē bīstamus plīsumus, ko izraisa meteoroīdu triecieni vai kosmosa atkritumi. Lidmašīnas var arī gūt labumu no šīm vielām un var gūt labumu no vadības virsmu izturības pret plaisām. Šāda veida materiālus var izmantot arī sintētiskajai gumijai līdzīgos izstrādājumos, lai novērstu nodilumu un uzlabotu protektora kalpošanas laiku.