Вечная материя

Изобретен самовосстанавливающийся материал

Сотрудники французского Института индустриальной физики и химии совместно с компанией Arkema изобрели материал, восстанавливающийся после любых повреждений. Причем, в отличие от других эластичных полимеров, новая материя способна не только растягиваться на 500%, но и без особых внешних манипуляций сращивать разорванные концы. Такое феноменальное самовосстановление происходит за счет того, что структурные частицы материала даже после разрыва сохраняют сильное взаимное притяжение.

Как заявили ученые, в состав регенерирующегося материала входят только экологически чистые и нетоксичные вещества — жирные кислоты, выделенные из растительных масел, диэтил-триамин и мочевина. Благодаря тому что царапины и вмятины исчезают на материале сами по себе, а его починка не требует нагревания или больших усилий, новинка может стать универсальной основой для детских игрушек. Представитель Arkema Мануэль Идальго, в свою очередь, заявил, что первые экземпляры вечных вещей, сделанных из нового материала, появятся на прилавках уже через два года.

«На самом деле в основе подобного самовосстановления лежит процесс самоорганизации или самосборки, происходящий без всякого внешнего воздействия и повсеместно встречающийся в природе, — поясняет РБК daily кандидат технических наук, доцент МАТИ им. Циолковского Владимир Кузькин. — Например, благодаря этой физической закономерности формируется структура зубной эмали, раковин моллюсков и снежинок».

Характерно, что формула «вечной материи» заботит не только французов. Американские ученые из Университета штата Иллинойс также разработали материал на основе полимера, который способен восстанавливаться после деформации. Этот материал пронизан сетью наноканалов диаметром 200 мкм, по которым, как по сосудам, циркулирует восстанавливающий агент — эпоксидная смола.

И если ткань повреждается, то под действием капиллярных сил нужная доза восстановителя направляется к месту повреждения. В то же время верхний слой полимера «пропитан» катализатором Граббса, который вступает в реакцию с эпоксидной смолой и способствует возникновению реакции полимеризации. Так что в течение нескольких секунд «раны затягиваются» и материал восстанавливает свою структурную целостность.

«Хотя изобрести материал, который был бы способен восстанавливать свою первозданную химическую структуру, невозможно, технологии на основе нейтрализующих дефекты вязких компонентов известны уже давно, — рассказывает РБК daily кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории структурно-морфологических исследований Института физической химии и электрохимии РАН Владимир Герасимов. — Например, «самозалечивающиеся» шины, созданные для военных нужд, могут оперативно закрыть повреждение от прокола или пули. В камерах таких шин циркулирует каучук, который в случае разрыва резины направляется в места повреждений и заполняет собой дыры».

Более того, ученые из Алабамского университета оснастили этот полимер дополнительной системой контроля — встроенной схемой, которая может указывать на поврежденные участки, передавая информацию на периферийное считывающее устройство. В результате американская разработка представляет собой слоеный пирог из полимера, медной схемы и эпоксидной смолы. Важным плюсом этого материала является неограниченный запас восстановительного потенциала, так что разрывы и деформации будут затягиваться одинаково хорошо и через год, и через десять лет.

По словам руководителя алабамского исследования Дженнифер Инглиш, самовосстанавливающийся материал, посылающий сигналы о трещинах на дистанционную антенну, будет просто незаменим при строительстве самолетов и другой техники, функционирующей в экстремальных условиях.

«Материалы-восстановители действительно используются все чаще, — отметил в беседе с РБК daily доктор химических наук, профессор Константин Почеваров. — Например, в Японии водители возят с собой тюбик с вулканизирующимся каучуком. Это пастообразное вещество, затвердевающее на воздухе, позволяет залатать поврежденную шину и добраться до автосервиса».

Технология самовосстанавливающихся материалов эффективно применяется и для военных целей. Так, группа ученых из Технологического института Нью-Джерси совместно с Танковым и автомобильным научно-исследовательским центром американской армии разрабатывают для боевых машин специальное покрытие на основе нанотехнологий. Новая танковая броня будет состоять из микроскопических электромеханических механизмов — наномашин. Эти микроскопические агенты способны не только подавать сигналы о поверхностных повреждениях, но и «залечивать раны».

Кроме того, умная система сенсоров вкупе с наномашинками делают танк настоящим хамелеоном, перекрашивая его в соответствующий ландшафту цвет, что делает громоздкую технику незаметной. Руководство вооруженных сил страны крайне заинтересовано в том, чтобы как можно скорее получить в свое распоряжение новое покрытие. Именно поэтому на разработку этой технологии ежегодно выделяется до 10 млрд долл. Разработчики уверены, что концепция новых самовосстанавливающихся материалов найдет свое применение в самых разных сферах производства, начиная с текстильной промышленности и заканчивая медициной, биоинженерией и космическими технологиями.

ЕКАТЕРИНА ЛЮЛЬЧАК

http://www.rbcdaily.ru/…cnews/327814

Self-healing material also pinpoints damage

http://technology.newscientist.com/…-damage.html

Ну вот, кажется, стала сбываться вековечная мечта всех любителей фантастики, как научной, так и киношной – все помнят, как быстро и бесследно зарастают самые ужасные раны на «теле» того же Терминатора. А уж как будут рады военные! Причём во всех странах мира. Ведь теперь они смогут «играть» в свои смертельные «игры», не опасаясь попаданий пуль, осколков и снарядов – всё равно всё будет тут же (само)восстановлено. Да на разработку таких материалов никаких денег не жалко!.. С бОльшей охотой на эти цели будут отпускать средства и «взрослые мальчики» из финансовых ведомств. Очевидно, что всё это ещё больше подстегнёт «наногонку» во всех (причастных) странах. Может быть, это как-то сможет помочь и развитию гражданских сфер нанотехнологий…