Hva er selvhelbredende materialer?

Selvhelende materialer er stoffer som er i stand til å reparere strukturelle sprekker eller annen skade automatisk, en evne som i stor grad kan forlenge et produktets brukbare levetid, og i noen tilfeller bidra til å beskytte mennesker mot skade.Mange selvreparasjonsprodukter har blitt inspirert av biologiske prosesser som lar levende kropper leges.Ved å observere naturlig helbredelsesaktivitet på mikroskopisk nivå, har forskere utviklet flere metoder for å gjenskape denne gunstige evnen i menneskeskapte stoffer.Det er flere forskjellige typer selvhelbredende produkter, og flere tilnærminger kan brukes til å lage disse materialene.Uansett struktur er selvreparasjonsobjekter alle designet for å fungere uten å kreve menneskelig inngripen.

Én type selvreparasjonsprodukt er kjent som et mikroinnkapslet system.Disse selvhelbredende materialene er spesielt konstruert for å fikse minuscule-sprekker som forekommer i polymerer.Denne skaden, noen ganger kalt mikrokrakking, kan være forårsaket av mekanisk slitasje eller termisk stress.Mikroinnkapslede materialer inneholder et kjemisk middel som er formulert for å gjenoppbygge og forsterke polymerstrukturen.Et lag med epoksy inneholder disse forsterkende kjemikaliene i bittesmå lommer, og middelet begynner å spre seg når strukturelle skader får de små kapslene til å sprekke.

mikrovaskulære systemer er et annet utvalg av selvhelbredende materialer.I likhet med mikroinnkapslede løsninger bruker denne typen materiale et helbredelsesmiddel som holdes inneholdt inntil det er nødvendig.I stedet for å være jevnt spredt over en overflate i små kapsler, er imidlertid de nyttige kjemikaliene plassert i kunstige årer eller kanaler som honningkammer materialet.Denne vene-lignende strukturen lar kjemikalier kontinuerlig pumpes inn i et sprukket område, noe som hjelper til med å forhindre pågående skader.

En tredje metode som kan brukes til å lage selvhelbredende materialer benytter mekanokjemisk aktive polymerer.Denne tilnærmingen ligner på måten menneskelige bein begynner å reparere seg etter å ha brutt.Med denne metoden opprettes det polymerer som inneholder klynger av molekyler kaller som mekanoforer.Disse klyngene er naturlig utsatt for å få kontakt med andre lignende molekyler.Når en polymer påvirkes av stress, danner de innebygde mekanoforene en strukturell kobling, omtrent som to biter av borrelås og reg;Festemidler blir tvunget sammen.

Forskere har eksperimentert med romfartøyflater som automatisk forsegler farlige brudd forårsaket av meteoroidstreik eller romrester.Fly kan også dra nytte av disse stoffene, og kan dra nytte av motstand mot sprekker på kontrollflatene.Denne typen materialer kan også brukes i syntetisk gummilignende produkter, for å forhindre slitasje og forbedre slitebanen.