Американские ученые разработали самовосстанавливающийся материал

Американские ученые из Университета штата Иллинойс разработали материал на основе полимера, который способен самовосстанавливаться после деформации. В материале имеется сеть каналов, которые напоминают кровеносные сосуды. После деформации изделия по этим каналам к поврежденному участку поступает специальное вещество, которое способствует восстановлению материала. Следует отметить, что ранее ученые уже разрабатывали подобные материалы, но способности к повторному самовосстановлению у них не было.

Сеть каналов в новом материале представляет собой взаимосвязанные горизонтальные и вертикальные каналы, внедренные в эпоксидную смолу. Диаметр каналов равен 200 микрон. Эти микроканалы наполнены восстанавливающим агентом. В качестве восстанавливающего агента используется дициклопентадиен, который имеет низкую вязкость. На слой эпоксидной смолы нанесен васкуляризированный субстрат. Верхний слой полимера содержит катализатор Граббса (Grubbs" catalyst), представляющий собой бензилиден-бис (трициклогексилфосфин) дихлоррутений.

После деформации поверхности материала к поврежденному участку (в основном это – трещина) поступает восстанавливающий агент. Движению агента способствует низкая вязкость вещества и капиллярные силы. Катализатор взаимодействует с дициклопентадиеном, инициируя реакцию полимеризации. В результате края поврежденного участка, после определенного времени, автономно связываются, что приводит к  восстановлению структурной целостности поверхности материала. Главная особенность нового материала заключается в том, что этот процесс может повторяться несколько раз.

Новый материал найдет широкое применение в аэрокосмической промышленности, в медицине, в биоинженерии и в военной сфере.