Știința - filme de ficțiune, am arătat o mare cantitate de timp ca rana întârziat deja, cyborg aparent complet învins (opțiuni - un războinic monstru în armură, magie, etc). Destul dacă este ficțiune? Ei bine, da și nu, și a fost în jurul valorii de mult timp suficient de discutat (dar care nu sunt încă în vânzare, nici nu se așteaptă). Este vorba de materiale de auto-vindecare, care funcționează pe principiul - dacă nu avea grijă de tine, cine altcineva va?
Materiale resetabile - sunt materiale care pot restaura partial sau complet pagubele provocate de acestea, cum ar fi fisurile formate. Una dintre proprietățile lor cele mai proeminente ale materialelor biologice este abilitatea de a vindeca și regenera funcțiile sale după ce a primit daune mecanice externe. În natură, auto-vindecarea poate avea loc la nivelul de molecule unice (cum ar fi repararea ADN-ului), cât și la nivel macro: fuziune oase rupte vindeca afectări ale vaselor sanguine etc. Aceste procese sunt cunoscute tuturor, cu toate acestea, materialele, de om, în cele mai multe cazuri, nu au o astfel de capacitatea de a se vindeca (dacă numai pentru că acestea nu sunt „vii“).
Materiale artificiale sunt dezvoltate pe baza „a preveni deteriorarea“ paradigmă și nu „control daune.“ În același timp, fără îndoială, materiale de auto-vindecare au deschis oportunități extraordinare, în special în cazurile în care în zone îndepărtate este necesară pentru a asigura fiabilitatea materialelor pentru cât mai mult posibil. În plus, „auto-vindecare“ ar fi ideal pentru materiale predispuse la daune, de exemplu, în cazul acoperirilor de suprafață.
În scopuri de inginerie a dezvoltat o varietate de strategii și abordări pentru a crea un material de auto-vindecare. Studiile efectuate în special pentru metale, ceramică și polimeri. O condiție prealabilă pentru formarea de prejudiciu auto-vindecare este faza mobilă, care poate „strânge“ fractura (Fig. 1). În funcție de materialul utilizat poate varia temperatura dorită: temperatura mediului ambiant pentru beton, temperaturi joase (<120°C) для полимеров (и их соединений), высокие температуры для металлов (<600°C) и керамики (> 800 ° C).
Fig.1. Principiul general al materialelor de auto-vindecare.
a) sarcină mecanică determină o fisură; b) Imagine mărită fisuri; c) să primească o „fază mobilă“; d) Închiderea fisurii „fazei mobile“; e) Imobilizarea (crearea de imobilitatea zona deteriorată) după recuperare.
Materiale de auto-vindecare pot fi împărțite în două clase diferite (în funcție de natura aplicate proceselor de inițiere și mecanism de auto-reparare): autonome și neautonome. Pentru materiale de auto-vindecare non-autonome necesită inițiere externe, cum ar fi de căldură sau lumină. În cazul materialelor de auto-vindecare autonome nu necesită nici un impuls extern suplimentar în sine este deteriorat și impulsul de recuperare.
poate fi izolat prin altă proprietate a procesului de auto-vindecare corespunzătoare pentru a distinge subclase materiale, și anume:
Fig. 2. auto-vindecare folosind microcapsule.
Experimentul a arătat că nici o capsulă sferică sau structuri tubulare nu sunt ideale pentru recuperare de înaltă eficiență. Mult mai mare eficiență de recuperare poate fi obținută atunci când se utilizează capsule alungite, cu un raport de aspect de 1:10. De asemenea, alte mecanisme pot fi utilizate pentru a iniția polimeri restaurare (electrice, electromagnetice, balistică, photoinitiation).
Comparativ cu legături covalente, interacțiuni slabe, cum ar fi legături de hidrogen, cel mai probabil, va face posibilă pentru a obține potențialele materiale de auto-vindecare. Un exemplu frapant de polimer autovindecare autonomă - oligomeric elastomer termoplastic. După deteriorare pur și simplu presate împreună suprafața de fractură, iar materialul restaurat (Figura 3).
Fig. 3. Independent de samovosstanavlenie elastomer termoplastic oligomeric.
Un exemplu de ceramică auto-vindecare - oxidare auto-vindecare a SiC-ceramice. umplere activă, încorporată într-o matrice, este oxidat prin penetrarea oxigenului, prin aceasta acoperă complet SiO2 fisura format (Fig. 4).
Din păcate, doar foarte puține pot fi găsite exemple de dezvoltare de succes în domeniul metalelor auto-vindecare. Acest lucru se datorează faptului că procesul de auto-vindecare în metale este mult mai complexă și dificilă decât în alte clase de materiale.
Fig. 4. Fracturile de auto-vindecare prin oxidarea SiC-ceramice.
Astfel, sunt necesare cercetari suplimentare în materiale samovostanavlivayuschihsya. În special, necesitatea de a furniza astfel de materiale, care, în plus față de proprietățile mecanice au redus alte proprietăți (conductie etc.), după prejudiciu, și, de asemenea, există o sarcină dificilă în relație nanostructuri D resetabile.
... Cu toate acestea, speranta moare ultima, precum și cel mai bun material de auto-vindecare (în sensul literal).
Editorial plătit pe bază de contract
articole tehnice, rapoarte de marketing, rețete, studii de piata
precum și alte informații industrie, precum și dreptul de a nu-l post
utilizarea totală sau parțială a oricărui material postat pe Plastinfo.ru,
în mass-media, presa scrisă, rapoarte de marketing, este permisă numai cu referire
pe «Plastinfo.ru» și, în unele cazuri, necesită permisiunea scrisă Plastinfo Ltd.