Samoobnoviteľný materiál

|

Francúzski vedci objavili samoopravujúci sa materiál, ktorý sa dokáže obnoviť aj po rozrezaní na dve časti.

Doteraz nepomenovaný materiál, ktorý je druhom umelej gumy, je vyrobený z rastlinného oleja a zložky moču. Pri rozrezaní sa na dvoch koncoch vytvorí povrch, ktorý je k druhému priťahovaný veľkými chemickými silami. Kúsky materiálu sa znova spoja tak, ako by nikde neboli oddelené, bez použitia lepidla alebo nejakého špeciálneho postupu.

Táto nezvyčajné vlastnosť materiálu je výsledkom dômyselného zostavenia molekúl jeho štruktúry. Francúzski vedci v súčasnosti vyrábajú kilogramové množstvá a tvrdia, že proces je takmer celý ekologický a po niektorých úpravách by mohol byť taký úplne celý.

Tajomstvo látky je v spôsobe, aký spolu držia jednotlivé molekuly. Kus normálnej gumy, vysvetľuje Ludwik Liebler, ktorý je vedúcim výskumu, je v skutočnosti jedna molekula s miliardami miliárd menších jednotiek, ktoré chemicky držia pohromade a vytvárajú veľkú zamotanú sieť. Elastickosť gumy je spôsobené faktom, že vlákna v sieti sú stlačené ako harmonika - pri natiahnutí sa roztiahnu a predĺžia, ak sila prestane pôsobiť, vrátia sa do pôvodnej polohy. Ak však rozlomíme gumu (a väčšinu pevných látok) na dve časti, poručia sa aj chemické kovalentné väzby. A je to nevratný proces.

„Chceli sme zistiť, či by sme dokázali pomocou malých molekúl vytvoriť materiál podobný gume,“ povedal Lieber z Ústavu priemyselnej fyziky a chémie v Paríži.

Trik bol v nahradení kovalentných väzieb v gume slabšími prepojeniami známymi ako vodíkové väzby. Tie by sme mohli prirovnať k rukám susediacich molekúl, ktoré sa dokážu navzájom stisnúť, ale povolia stisk pri oddelení.

Lieber si rýchlo uvedomil, že to neznamená len možnosť recyklácie a znovuformovania novej gumy, ale aj to, že sa dve oddelené časti dokážu pomocou „oddelených rúk“ znova spojiť.

Lieber vidí použitie materiálu pri obnoviteľných pečatiach ale aj detských hračkách: „Prečo to nepoužiť pri výrobe hračiek? Deti vždy ničia svoje hračky. Nebolo by pekné, keby sme ich jednoducho mohli znovu spojiť?“

Materiál vznikol s podporou francúzskej spoločnosti Arkema, ktorá už skúma, či je možné jeho komerčné využitie.

originál článku