Ученые сумели создать новое поколение интеллектуальных материалов, наделенных способностью к мгновенному самовосстановлению. Более детально о разработанных учеными новых материалах, которые умеют восстанавливаться самостоятельно, узнавали журналисты раздела "Наука" издания "Биржевой лидер".
Сегодня в строительной, автомобильной, военно-морской, авиационной, и в целом ряде других отраслей для изготовления продукции используются в большинстве своем традиционные композитные материалы, которые довольно быстро выходят из строя. В таких материалах практически невозможно выявить внутренние повреждения, их восстановление или ремонт во многих случаях могут стоить слишком дорого. Однако самым главным моментом здесь является то, что зачастую ценой дефекта такого материала может оказаться человеческая жизнь.
Решением этой проблемы может стать внедрение материалов, наделенных способностью к самостоятельному восстановлению. Источником, из которого черпают свое вдохновение инженеры и физики, стало самовосстановление, которое есть у биологических систем. Например, в случае пореза тромбоциты вытекающей из раны крови образуют сгустки, благодаря которым повреждение герметизируется, и у кожи появляется возможность для восстановления. В случае возникновения трещины в кости повреждение залечивается благодаря способности к регенерации костного материала, и так далее. Аналогичный принцип ученые положили в основу своих последних изобретений, которые направлены на продление срока службы сооружений и техники.
Разработка, придуманная Нэнси Соттос, сотрудником Университета Иллинойса, снабжает микроскопическими капсулами с находящимся внутри жидким металлом провода. Капсула, наталкиваясь на разрыв внутри провода, разбивается, а ее содержимое заполняет собой трещину за считанные мгновения. Похожим способом предлагает продлевать срок службы зданий и автомобильных дорог микробиолог из Делфтского технического университета. В частности, ученый объясняет, что срок службы можно будет продлить, подмешивая в цемент споры специальных бактерий, а также полезные вещества для данных бактерий. Согласно его задумке, после появления в цементе трещины, в которую попадает вода, активизируются бактерии – они начинают перерабатывать засыпанных для них корм в проточный карбонат кальция, заполняющий собой образовавшиеся трещины.
Последние открытия, сделанные специалистами университета Пенсильвании и NASA, могут сделать настоящую революцию в машиностроении.
Последние открытия, которые были сделаны специалистами из университета Пенсильвании и специалистами NASA, могут устроить самую настоящую революцию как в машиностроении, так и в ряде других смежных отраслей. Уникальность данных разработок состоит в том, что созданные учеными новые материалы наделены способность мгновенного самовосстановления, тогда как для аналогичных разработок, которые были созданы раньше, для самостоятельно восстановления после повреждения требовалось определенное время.
В частности, в 2014 году специалистами Иллинойского университета был создан подобный самовосстанавливающийся материал, однако он способен был затягивать только лишь те отверстия, диаметр которых не превышал 8 миллиметров, при этом на полный процесс восстановления требовалось три часа. Летом этого года сотрудниками британского университета Бристоля был создан специальный самовосстанавливающийся материал, предназначенный для изготовления крыльев самолетов. Однако несмотря на то, что ученые сумели разработать на основе углеродного волокна композитный материал, способный затягивать микротрещинки, образовавшиеся на крыльях самолета и на его фюзеляже, для полного восстановления покрытия требуется от нескольких часов до одних суток.
Между тем специалисты Университета Мичигана совместно со специалистами NASA разработали материал, напоминающий по своей структуре сэндвич, в который ученые добавили слой специальной резиноподобной смолы, разместив его между двумя панелями, выполненными из полимера. После того как на полимерном слое образуется повреждение, даже самое минимальное, смола вытекает сквозь образовавшееся отверстие и полимеризируется в течение всего лишь нескольких секунд, образуя тем самым герметичную пробку на поврежденном участке.
Ученые уже рассказали о своем изобретении в статье, опубликованной в последнем номере издания CS Macro Letters, а также в пресс-релизе, выпущенном Американских химическим обществом. Если данную разработку использовать при создании космического корабля, то тем самым можно будет свести к нулю вероятность его разгерметизации. Помимо этого, данный материал можно будет использовать в современных гаджетах и в автомобилестроении.
Практически одновременно с данной разработкой плоды своей работы представили и специалисты университета Пенсильвании. Команда исследователей из данного университета продемонстрировала свой самовосстанавливающийся материал, опубликовав подробные результаты проведенного эксперимента в издании Scientific Reports. Данный материал был создан учеными по аналогии с расположенными на щупальцах у кальмаров зазубренными хитиновыми кольцами, у которых есть способность переходить в воде в жидкое состояние. При этом сами кольца продолжают оставаться очень прочными и имеют способность к самостоятельном восстановлению.
