A legfontosabb elvitelek
- Az önjavító anyagok növekvő piaca egy napon olyan eszközöket jelenthet, amelyek nem igényelnek javítást.
- A kutatók önjavító nanokristályokat dolgoztak ki, amelyek félvezetőkben használhatók.
- Ausztrál kutatók nemrégiben bemutattak egy módszert, amellyel a 3D-nyomtatott műanyagok szobahőmérsékleten csak lámpák segítségével gyógyulhatnak meg.
Felejtsd el a törött alkatrészek cseréjét, mert az okostelefon egy nap meggyógyulhat.
A kutatók azt mondják, hogy felfedezték a félvezetőkben használható önjavító nanokristályokat. A nanokristályok célja a napelemek, de az elektronikában széles körben alkalmazhatók. Ez része annak az egyre növekvő erőfeszítésnek, hogy olyan anyagokat találjanak, amelyek önmaguktól javítják a hulladék mennyiségét.
"A felhasználók mostantól kézzel javíthatják ki a repedéseket a korábban elérhetetlen áramkörökön" - mondta Jonathan Tian technológiai szakértő a Lifewire-nek adott e-mailes interjújában. "Általában ilyen megszakítások esetén a teljes chipet (vagy akár az egész eszközt) el lehet dobni. Továbbá az elektromos rendszerek élettartamának meghosszabbításával az öngyógyító technológia csökkenti a környezetbe kerülő elektronikai hulladék mennyiségét."
Gyógyítsd meg magad
Míg az öngyógyító anyagok tudományos-fantasztikusnak tűnhetnek olyan filmekből, mint a Terminátor vagy a Pókember, valósággá válnak. Az Izraeli Technológiai Intézet tudósai a közelmúltban környezetbarát nanokristályos félvezetőket fejlesztettek ki, amelyek képesek öngyógyítani.
Az eljárás dupla perovszkit nevű anyagcsoportot használ, amelyek öngyógyító tulajdonságokkal rendelkeznek, miután az elektronsugár sugárzása károsítja őket. Az először 1839-ben felfedezett perovszkitek a közelmúltban felkeltették a tudósok figyelmét egyedülálló elektro-optikai jellemzőik miatt, amelyek az olcsó gyártás ellenére rendkívül hatékony energiaátalakítást tesznek lehetővé. A perovszkitek hasznosak lehetnek napelemekben.
A perovszkit nanorészecskéket a laboratóriumban állították elő egy rövid, egyszerű eljárással, amelynek során az anyagot néhány percig melegítették. Egy transzmissziós elektronmikroszkóp hibákat és lyukakat okozott a nanokristályokban.
A kutatók "látták, hogy a lyukak szabadon mozognak a nanokristályon belül, de elkerülték a széleit" - írta a csapat sajtóközleményében. "A kutatók kifejlesztettek egy kódot, amely több tucat, elektronmikroszkóppal készült videót elemzett, hogy megértsék a kristályon belüli mozgásdinamikát. Azt találták, hogy lyukak keletkeztek a nanorészecskék felületén, majd a belsejében lévő energetikailag stabil területekre költöztek."
Növekvő mező
Az önjavító anyagok területe rohamosan bővül. Ausztrál kutatók például nemrégiben bemutattak egy módszert, amellyel a 3D-nyomtatott műanyagok szobahőmérsékleten csak lámpák segítségével meggyógyulhatnak. A University of New South Wales csapata kimutatta, hogy a nyomtatási folyamatban használt folyékony gyantához "speciális port" adva később gyorsan és egyszerűen elvégezhető a javítás, ha az anyag eltörik.
A fényes szabványos LED-lámpák körülbelül egy óra alatt meg tudják javítani a nyomtatott műanyagot, ami kémiai reakciót és a két törött darab összeolvadását idézi elő.
A kutatók azt állítják, hogy az egész folyamat a javított műanyagot még erősebbé teszi, mint a sérülés előtt. Remélhetőleg a technika további fejlesztése a jövőben hozzájárul a vegyi hulladék csökkentéséhez.
"Sok helyen, ahol polimer anyagokat használnak, használhatja ezt a technológiát" - mondta Nathaniel Corrigan, a csapat egyik tagja egy sajtóközleményben. "Tehát, ha egy alkatrész meghibásodik, megjavíthatja az anyagot anélkül, hogy ki kellene dobnia. Nyilvánvaló környezeti előnyökkel jár, mert nem kell minden alkalommal újra szintetizálni egy vadonatúj anyagot, amikor elromlik. ezeknek az anyagoknak az élettartama, ami csökkenti a műanyag hulladékot."
Bram Vanderborght, a belgiumi Vrije Universiteit Brussel professzora egy önjavító robotmarkolókon dolgozó csapat tagja. A megfogók öngyógyító polimereket használnak, és olyan környezetben való használatra készültek, ahol a robotok gyakran megsérülnek. "De ennek a technológiának és munkánknak a jelenlegi alkalmazáson túl is vannak alkalmazásai" - mondta a Lifewire-nek egy e-mailes interjúban.
Az öngyógyító robotok nagyobb autonómiát biztosíthatnak a jövőben.
"Előrelépésre számíthatunk a sérüléstűrő anyagrendszerek fejlesztésében, amelyek támogatják az elektronikus és robotfunkciókat" - mondta Tian. "Ezek a rendszerek tartalmazhatnak olyan anyagokat, amelyek képesek észlelni a károsodást, jelenteni az eseményt, valamint gyógyítani vagy módosítani az anyag tulajdonságait a károsodás mérséklése érdekében a meghibásodás vagy a jövőbeni károsodás elkerülése érdekében."
