Polymerní plast se zahojí podobně jako tkáň
Vědci z univerzity v Illinois vyvinuli speciální polymer, který dovede po zásahu kulkou postupně a celkem rychle zacelit vzniklý otvor, podobně jako to dokáže organická tkáň v živém organismu. Proces hojení je umožněn pomocí dutých lineárních útvarů uvnitř materiálu, které vypadají jako cévy.
Těmito “žilkami” jsou k porušenému místu přivedeny dvě různé kapaliny, které se smísí a vzájemně reagují. Přemění svoji konzistenci v gel a nakonec ztvrdnou v původní polymer, čímž vyplní porušené místo novou souvislou hmotou. Doposud sice existovalo více druhů sebehojících se polymerních materiálů, ale většina z nich uměla pouze zacelit malé submilimetrové trhliny či v jednom případě navázat přeříznutý objekt pomocí obnovení lokálních řetězců v polymeru, když pracovník obě dvě části přiložil manuálně těsně k sobě. Rozsáhlejší poškození, jako jsou například otvory po kulkách, představovaly mnohem větší problém. Na místo je totiž nejdříve potřeba dopravit potřebnou hmotu.
To zabezpečuje zvláštní síť malých kapilárních cévek uvnitř plastu. Tým pod vedením profesora Scotta Whitea už dlouho pracoval na vývoji vláknitých kompozitních polymerů, které po svém zpracování získaly strukturu a funkce živé tkáně s oběhovým systémem. Tato síť kapilár dokonce umožňuje polymeru zotavit se několikrát, po několikanásobném poškození.
Vědci museli při vývoji bojovat s řadou rušivých okolností - třeba s faktorem gravitace, který by mohl hojení polymeru zkomplikovat. Nový gel se proto při kontaktu dvou zmíněných kapalin tvoří velmi rychle a regenerační kapalina tedy nesteče pryč z místa poškození. Proces regenerace lze různě ladit podle individuálních potřeb daného materiálu, objektu a typu poškození. Proces hojení po zásahu kulkou trvá typicky několik desítek minut, přičemž pevnost obnoveného materiálu činí asi 60% původní hodnoty.
Regenerační mechanismy plastů mohou pomoci všude tam, kde je třeba poměrně rychle opravit různá poškození, nebo v situacích, kdy je těžké dané komponenty vůbec nějak opravit či nahradit - například v letectví, kosmonautice, ve stavebnictví, ale třeba také u opravy nárazníku auta.
Zdroje: Phys.Org, Wired, CNet, Nature, Science Magazine
