Раствор возрождения

Разработан материал, который позволит оперативно устранять царапины и микротрещины в пластиковом корпусе различных устройств. Причем не распространенным сейчас методом полировки, то есть сглаживания поверхности, а за счет восстановления структуры поврежденного участка.

В основе разработки исследователей из университетов Массачусетса и Питсбурга (США) — крошечные капсулы с раствором, в котором плавают наночастицы, способные притягиваться к молекулам ремонтируемого пластика. Изобретение, описанное на страницах журнала Nature Materials, сможет использоваться двояко. С одной стороны, оно позволит производителям всевозможных устройств в пластиковых корпусах добиться идеального внешнего вида своего товара, а с другой — в перспективе подобный метод можно использовать и для производства пластика, способного самостоятельно избавляться от небольших повреждений. Причем это не только устранит неэстетичные полоски на блестящем корпусе телефона или планшетного компьютера, но и продлит срок службы устройства в целом, так как серьезным механическим поломкам зачастую предшествует длительный износ материала с накоплением незначительных дефектов.

Ученые подчеркивают, что созданные ими капсулы с раствором наночастиц формально нельзя отнести к модной ныне сфере нанотехнологий — их размеры приближаются к одной десятой доли миллиметра, что лишь немногим меньше видимых невооруженным глазом пылинок. Но так как стенка этих капсул достаточно тонка и отличается повышенной гибкостью, при контакте с трещиной на поверхности материала она пропускает содержащиеся внутри частицы наружу. А частицы внутри, в свою очередь, затягивают повреждение, притягиваясь к пластику за счет межмолекулярного взаимодействия.

Получив в лабораторных условиях поцарапанные пластиковые пленки и синтезировав микрокапсулы с наночастицами, исследователи проверили эффективность своей идеи, поместив в микрокапсулы не только восстанавливающий полимер, но и флуоресцентные наночастицы на основе селена и кадмия. Обработав экспериментальные образцы по новой технологии и положив их затем в специальный микроскоп, ученые увидели светящиеся отметины в том месте, где ранее были царапины. Идея сработала.

Стоит отметить, что немалую роль в ее появлении сыграли не просто познания исследователей в области органической химии и адресной доставки наночастиц. Помогло и решение, казалось бы, сугубо механической задачи — о движении по неровной поверхности большой гибкой емкости! Уравнения, описывающие движение наполненного водой воздушного шарика по пересеченной местности, позволили ученым подобрать эффективный способ нанесения наночастиц в нужные места без каких-то специальных ухищрений.

В реальных условиях ремонт поцарапанного устройства сведется к простому протиранию его специальной губкой. По сравнению с полировкой такой метод представляется более предпочтительным из-за того, что не стачивает поверхность, а, напротив, заращивает поврежденные участки. Кроме того, в перспективе можно встроить восстанавливающие микрокапсулы меньшего размера непосредственно в сам материал, и тогда небольшие царапины затянутся сами собой.