Το πρώτο αυτοϊούμενο πολυμερές το οποίο μπορεί, αυθόρμητα και ανεξάρτητα, να επιδιορθώσει τον εαυτό του, χωρίς καμία παρέμβαση, δημιούργησαν Ισπανοί επιστήμονες. Το νέο υλικό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να βελτιωθεί η ασφάλεια και να αυξηθεί ο χρόνος ζωής των πλαστικών μερών σε ηλεκτρικά εξαρτήματα, αυτοκίνητα, ακόμα και σπίτια.

Φωτογραφία: RSC/Daily Mail
Φωτογραφία: RSC/Daily Mail

Περισσότερο από 20 χρόνια πριν, ο Robert Patrick ενσάρκωσε με επιτυχία τον ρόλο του ρομπότ Τ-1000, στην ταινία Ο Εξολοθρευτής 2: Η Μέρα της Κρίσης. Τώρα, Ισπανοί επιστήμονες ισχυρίζονται ότι έχουν αναπτύξει το πρώτο πολυμερές στον κόσμο που αυτοεπιδιορθώνεται, όπως ακριβώς και ο ρομποτικός εξολοθρευτής, στο δεύτερο μέρος της επιτυχημένης τριλογίας, με πρωταγωνιστή τον Arnold Schwarzenegger.

Η αναφορά μας στη συγκεκριμένη ταινία του 1991 δεν είναι καθόλου τυχαία. Οι ερευνητές έχουν ονομάσει το εκπληκτικό υλικό “Εξολοθρευτή” (Terminator), ακριβώς, για να τιμήσουν το Τ-1000, που σύμφωνα με το σενάριο, ήταν κατασκευασμένο από το υλικό “μιμητικό πολυ-κράμα” (mimetic polyalloy), ένα υγρό μέταλλο το οποίο του επέτρεπε να αντιγράφει τη μορφή από οτιδήποτε ή οποιονδήποτε άγγιζε, αλλά και να επιδιορθώνει τις ζημιές που πάθαινε.

Αυτοϊούμενα πολυμερή που μπορούν να πετύχουν, αυθόρμητα, ποσοτική επούλωση, εν τη απουσία ενός καταλύτη, θεωρούνταν σχεδόν αδύνατο να υπάρξουν, μέχρι σήμερα. Όμως, όλα αυτά φαίνεται ότι αλλάζουν, αφού η ομάδα των Ισπανών ερευνητών απέδειξε ότι ένα βιομηχανικά γνωστό, μονίμως διασυνδεδεμένο (σταυροδεσμευμένο) πολυμερές δίκτυο ελαστομερών μπορεί να επιδιορθωθεί από μόνο του, ακόμα και μετά που κόβεται στα δύο από λεπίδα.

Όπως θα δείτε στο βίντεο, οι ερευνητές έκοψαν στα δύο ένα δείγμα του πολυμερούς “Εξολοθρευτή” και στη συνέχεια, ακούμπησαν τα κομμάτια το ένα πάνω στο άλλο. Μέσα σε δύο ώρες και χωρίς καμία παρέμβαση, το υλικό “επουλώθηκε” κατά 97%.

Δηλαδή, τα δύο κομμάτια ενώθηκαν, πάλι, σε ένα ενιαίο. Το ενιαίο κομμάτι ήταν αδύνατο να σπάσει, όταν τεντώνονταν με το χέρι, σύμφωνα με τους επιστήμονες. Μία αντίδραση μετάθεσης αρωματικών δισουλφιδίων, τα οποία ανταλλάσσονται φυσικά σε θερμοκρασία δωματίου, προκαλεί την “αναγέννηση”.

Τα πολυμερή που αυτοεπιδιορθώνονται το κάνουν σχηματίζοντας εκ νέου τους σπασμένους δεσμούς διασύνδεσής τους. Ωστόσο, αυτός ο μηχανισμός απαιτεί, κατά κανόνα, ένα εξωτερικό ερέθισμα (θερμότητα, φως, pH κλπ.), για να λειτουργήσει. Και όμως, το νέο υλικό παρουσιάζει σχεδόν ποσοτική απόδοση αυτοΐασης, σε θερμοκρασία δωματίου, χωρίς την ανάγκη οποιασδήποτε εξωτερικής παρέμβασης, όπως το φως ή η θερμότητα, σύμφωνα με την ομάδα ερευνητών.

Η μελέτη που οδήγησε στην εντυπωσιακή ανακάλυψη δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Materials Horizons της Βασιλικής Εταιρείας Χημείας (RSC). Σύμφωνα με τους συγγραφείς της, το αυτοϊούμενο πολυμερές θα μπορούσε να συμβάλει στη βελτίωση της ασφάλειας και στην αύξηση του χρόνου ζωής των πλαστικών μερών, σε πράγματα μικρά, όπως διάφορα ηλεκτρικά εξαρτήματα ή μεγαλύτερα, όπως ολόκληρα σπίτια.

Συγκεκριμένα, το γεγονός πως παρόμοια πολυμερή χρησιμοποιούνται, ήδη, σε πολλά εμπορικά προϊόντα, καθιστά αυτό το σύστημα “πολύ ελκυστικό, για μία γρήγορη και εύκολη εφαρμογή σε πραγματικές βιομηχανικές εφαρμογές”, είπαν οι επιστήμονες από το Κέντρο Ηλεκτροχημικών Τεχνολογιών, στο Σαν Σεμπάστιαν, οι οποίοι πραγματοποίησαν τη μελέτη, σύμφωνα με το United Press International.

Βίντεο: rsc.org/chemistryworld – A Rekondo et al, Mater. Horiz., 2014, DOI: 10.1039/c3mh00061c 

ΠΗΓΗ pathfinder.gr