Plast sa dokáže sám opraviť

Experti pod vedením Christopha Wedera z Case Western Reserve University vytvorili samouzdravujúci gumový materiál obsahujúci kovy, ktoré pohlcujú ultrafialové svetlo a premieňajú ho na presne lokalizované teplo.

BRATISLAVA. Americkí vedci z Case Western Reserve University predstavili nový typ plastu, ktorý sa dokáže sám opraviť, keď je vystavený bežnému svetlu.

Prevratný materiál môže predĺžiť životnosť a zvýšiť odolnosť desiatok produktov vyrobených z polymérov ako napríklad domácich nástrojov, plastových prepraviek, duší kolies či drahého zdravotníckeho vybavenia.

Polymér je takzvaná makromolekula vytvorená z identických štrukturálnych jednotiek pospájaných chemickými väzbami, ktoré sa vytvárajú pri zdieľaní elektrónov.

Samouzdravovacie gumy

Aj keď sú gumové plasty v súčasnosti využívané pri výrobe tisícov spotrebiteľských výrobkov, sú veľmi náchylné na poškodenie spôsobené poškrabaním, prerezaním či prepichnutím.

Skládky odpadu sú plné plastových výrobkov, ktoré ľudia vyhodili preto, lebo sa zlomili, praskli alebo roztrhli, niekedy dokonca ohrozili svojho majiteľa.

Väčšinu z opraviteľných materiálov založených na polymérov je nutné pre ich obnovu v mieste poškodenia zahriať a priložiť náplasť.

Vedci pod vedením Christopha Wedera sa pokúsili pristúpiť k tomuto problému iným spôsobom - vytvorili samouzdravujúci sa gumový materiál obsahujúci kovy, ktoré pohlcujú ultrafialové svetlo a premieňajú ho na presne lokalizované teplo.

"Vyvinuli sme od základu nový plastický materiál, ktorý sa skladá z veľmi malých reťazcov pospájaných dokopy a
zostavených do oveľa väčších reťazcov," uviedol spoluautor projektu Stuart Rowan z tej istej univerzity.

"Ale to, čo sme vložili do molekuly, je schopnosť rozložiť sa po jej vystavení na svetlo. Keď sa rozloží, materiál pretečie do vzniknutého zlomu a systém sa zacelí," vysvetlil Rowan.

Inteligentné materiály

Štúdia, ktorej výsledky priniesol magazín Nature, poukazuje na fakt, že tento spôsob opravy má oproti zahrievaniu mnohé výhody, ako napríklad presnejšie zameranie na poškodenú oblasť a oprava objektov, ktoré sú stále pod záťažou.

Inteligentné materiály so vstavanou schopnosťou opravovať poškodenie pri bežnom opotrebovaní môžu byť podľa vedcov užitočné v preprave, stavebníctve, ale aj pri výrobe obalových materiálov či v mnohých ďalších oblastiach.

Ako ich dopĺňajú výskumníci Nancy Sottos a Jeffrey Moore z University of Illinois, "samozaceliteľné polyméry ponúkajú alternatívu k cyklu ničenia a vyhadzovania a predstavujú prvý krok k vývoju polymérových materiálov, ktoré budú mať oveľa väčšiu životnosť ako v súčasnosti".