Ключові висновки:
- Зростаюча галузь самовідновлюваних матеріалів може одного разу породити гаджети, які не потребують ремонту.
- Дослідники розробили нанокристали, що самовідновлюються, які можна використовувати в напівпровідниках.
- Австралійські дослідники нещодавно продемонстрували спосіб допомогти пластику, надрукованому на 3D-принтері, відновлюватись при кімнатній температурі, використовуючи лише світло.
Забудьте про заміну зламаних деталей, оскільки колись ваш смартфон зможе відновитися сам
Дослідники кажуть, що виявили нанокристали, що самовідновлюються, і які можна використовувати в напівпровідниках. Нанокристали призначені для сонячних батарей, проте можуть знайти широке застосування в електроніці. Вони знайдені в рамках все більш популярної ініціативи з пошуку матеріалів, які відновлюють себе, щоб зменшити кількість відходів.
Хоча матеріали, що самовідновлюються, можуть здатися науковою фантастикою з таких фільмів, як «Термінатор» або «Людина-павук», вони стають реальністю. Вчені Ізраїльського технологічного інституту нещодавно розробили екологічно чисті напівпровідники нанокристалічні, здатні до самовідновлення.
Йдеться про групу матеріалів, які називають подвійними перовскітами, які виявляють властивості самовідновлення після пошкодження електронним променем. Просвітлюючий електронний мікроскоп викликав дефекти та отвори в нанокристалах. Дослідники «побачили, що отвори вільно переміщуються всередині нанокристалу, але уникають країв», — повідомляє команда в своєму прес-релізі.
Дослідники розробили код, який проаналізував десятки відеороликів, зроблених за допомогою електронного мікроскопа, щоб зрозуміти динаміку руху всередині кристала. Вони виявили, що отвори утворюються на поверхні наночастинок, а потім переміщуються в стабільно енергетичні області всередині».
Все більше і більше
Область матеріалів, що самовідновлюються, швидко розширюється. Наприклад, австралійські дослідники нещодавно продемонстрували спосіб допомогти пластику, надрукованому на 3D-принтері, відновлюватись при кімнатній температурі, використовуючи лише світло.
Команда Університету Нового Південного Уельсу показала, що додавання «спеціального порошку» до рідкої смоли, що використовується в процесі друку, згодом може допомогти у швидкому та легкому ремонті у разі поломки матеріалу.
Стандартні світлодіодні лампи, що світяться, можуть відновити друкований пластик приблизно за годину, за допомогою хімічної реакції та сплавлення двох зламаних частин.
Дослідники стверджують, що цей процес робить відремонтований пластик ще міцнішим, ніж до того, як він був пошкоджений. Є надія, що розвиток цього методу допоможе скоротити хімічні відходи у майбутньому.
Брем Вандерборхт, професор Брюссельського вільного університету в Бельгії, є частиною команди, що працює над роботизованими «захватами», що самовідновлюються. У цих захватах використовуються полімери, що самовідновлюються, та призначені для використання в умовах, коли роботи часто пошкоджуються.
Роботи, що самовідновлюються, можуть забезпечити велику автономію в майбутньому.
Ми можемо очікувати прогресу в розробці стійких до пошкоджень матеріальних систем, що підтримують електронні та роботизовані функції, кажуть науковці. Ці системи можуть включати матеріали, здатні виявляти пошкодження, повідомляти про подію, а також зцілювати або коригувати властивості матеріалів, щоб зменшити шкоду, та уникнути збоїв або майбутніх пошкоджень.
