Önmagát javítja a műanyag

A műanyag egy olyan nagyobb projekt részeként született, melynek célja különböző "intelligens" anyagok létrehozása -- mondja munkacsoportja eredményéről Scott White, az illinois-i kutatás vezetője. Az önmaga állapotát folyamatosan figyelő és azt automatikusan változtatni is képes anyagokat az élet számos területén komoly gazdasági sikerrel lehetne alkalmazni.
A polimerkeverékek élettartamát ma döntően a használat csökkenti, egy repülő alkatrészeiben például mikroroncsolódás miatt minden egyes indításnál gyengül a műanyagok szilárdsága. Ez évek alatt elhasználódáshoz és cseréhez vezet. Az elmúlt években számos új technológiát dolgoztak ki a műanyagok foltozására, de ezek egyike sem hasonlítható a mostani fejlesztés eredményességéhez.
White elmondta, hogy a kutatások alapja az emberi test viselkedése volt. Az önjavító műanyagnak így két fontos feltételt kell teljesítenie: feladatát automatikusan kell végeznie, de csak azokon a helyeken, ahol szükséges. Hasonlóan az emberi testhez, hiszen ha valaki a kezét vágja meg, csak az adott seben indul meg a hegesedés.
White csapata végül egyszerű megoldást talált a problémára. A polimer építőelemének számító mikroszkopikus monomereket mikrokapszulákba helyezte, majd katalizátorként megfelelő kristályokkal együtt tette a keverékbe. Amikor a műanyagot például egy borotvával megvágják, a kapszulákat az adott helyen felsértik, és az azokból kiáramló, még folyékony anyag újjáépíti a hibás részt. A kutatók szerint a javított műanyag ráadásul erősebbé is válik, élettartama pedig legalább duplájára vagy a négyszeresére nő.
Az egyszerű ötlet ellenére a fejlesztéshez a legfrissebb kutatási eredmények is elengedhetetlenek voltak. A kapszulákban elhelyezett és a polimerizációt beindító kristályokat például csak nemrég fedezték fel. White szerint az új műanyag létrehozása mindamellett az ötlet megszületése után már csak technikai kihívás volt, meg kellett találni a kapszula anyagát, méretét, falának megfelelő vastagságát és az elhelyezés sűrűségét.