Ключевые выводы:
- Растущая отрасль самовосстанавливающихся материалов может однажды породить гаджеты, которые не нуждаются в ремонте.
- Исследователи разработали самовосстанавливающиеся нанокристаллы, которые можно использовать в полупроводниках.
- Австралийские исследователи недавно продемонстрировали способ помочь пластику, напечатанному на 3D-принтере, восстанавливаться при комнатной температуре, используя только свет.
Забудьте о замене сломанных деталей, однажды ваш смартфон сможет восстановиться сам
Исследователи говорят, что обнаружили самовосстанавливающиеся нанокристаллы, которые можно использовать в полупроводниках. Нанокристаллы предназначены для солнечных батарей, но могут найти широкое применение в электронике. Они найдены в рамках все более популярно инициативы, по поиску материалов, которые восстанавливают себя, чтобы уменьшить количество отходов.
Хотя самовосстанавливающиеся материалы могут показаться научной фантастикой из таких фильмов, как «Терминатор» или «Человек-паук», они становятся реальностью. Ученые Израильского технологического института недавно разработали экологически чистые нанокристаллические полупроводники, способные к самовосстановлению.
Речь идет о группе материалов, называемых двойными перовскитами, которые проявляют свойства самовосстановления после повреждения электронным лучом. Просвечивающий электронный микроскоп вызывал дефекты и отверстия в нанокристаллах. Исследователи «увидели, что отверстия свободно перемещаются внутри нанокристалла, но избегают его краев», — пишет команда в пресс-релизе.
«Исследователи разработали код, который проанализировал десятки видеороликов, сделанных с помощью электронного микроскопа, чтобы понять динамику движения внутри кристалла. Они обнаружили, что отверстия образуются на поверхности наночастиц, а затем перемещаются в энергетически стабильные области внутри».
Все больше и больше
Область самовосстанавливающихся материалов быстро расширяется. Например, австралийские исследователи недавно продемонстрировали способ помочь пластику, напечатанному на 3D-принтере, восстанавливаться при комнатной температуре, используя только свет.
Команда Университета Нового Южного Уэльса показала, что добавление «специального порошка» в жидкую смолу, используемую в процессе печати, впоследствии может помочь в быстром и легком ремонте в случае поломки материала.
Светящиеся стандартные светодиодные лампы могут восстановить печатный пластик примерно за час, что вызывает химическую реакцию и сплавление двух сломанных частей.
Исследователи утверждают, что весь процесс делает отремонтированный пластик еще прочнее, чем до того, как он был поврежден. Есть надежда, что дальнейшее развитие метода поможет сократить химические отходы в будущем.
Брэм Вандерборхт, профессор Свободного университета Брюсселя в Бельгии, является частью команды, работающей над самовосстанавливающимися роботизированными «захватами». В захватах используются самовосстанавливающиеся полимеры, и они предназначены для использования в условиях, когда роботы часто повреждаются.
Самовосстанавливающиеся роботы могут обеспечить большую автономию в будущем.
Мы можем ожидать прогресса в разработке устойчивых к повреждениям материальных систем, поддерживающих электронные и роботизированные функции», — говорят ученые. Эти системы могут включать в себя материалы, способные обнаруживать повреждения, сообщать о событии, а также исцелять или корректировать свойства материалов, чтобы уменьшить ущерб, чтобы избежать сбоев или будущих повреждений.
