Nhựa tái sinh có khả năng làm liền cả những lỗ thủng lớn

Hãy thử tưởng tượng những vật liệu thông thường được làm từ nhựa có thể tự phục hồi sau khi bị nứt, vỡ hay những vết xước không mong muốn. Điều tưởng chừng như chỉ có trong phim viễn tưởng giờ đây sắp trở thành hiện thực với một dự án nghiên cứu của các nhà khoa học tại đại học Illinois. Công nghệ mới này không chỉ giúp chữa lành các vết xước nhỏ trên bề mặt mà còn có thể làm phục hồi những lỗ thủng lớn.

Vật liệu tự phục hồi đã từng được nghiên cứu trong thời chiến tranh thế giới thứ 2, sử dụng để chế tạo thùng chứa nhiên liệu của các loại xe cơ giới, giúp nó có thể tự làm liền khi bị các mảnh đạn đâm thủng. Trong những năm gần đây, chất dẻo có khả năng tự phục hồi đã được nghiên cứu thêm, về cơ bản hoạt động dựa trên tổ chức của các nang siêu nhỏ giống như các mao mạch.

Đến nay, nhựa tự phục hồi đã được sử dụng, tuy nhiên chưa được ứng dụng rộng rãi. Bên cạnh đó, loại vật liệu này chỉ có thể làm liền những vết xước nhỏ trên bề mặt mà chưa thể làm phục hồi những vết thủng lớn.

Ý tưởng của nhóm nghiên cứu thuộc đại học Illinois là chế tạo một loại vật liệu mới có thể làm phục hồi cả những vết thủng lớn, dựa trên cơ chế tự làm lành của các loài động vật. Về cơ bản, loại vật liệu mới này bao gồm hai lớp mạng lưới mao mạch nhỏ chứa hai loại chất lỏng đặc biệt. Khi vật liệu bị phá vỡ, các mao mạch này bị hở khiến hai chất lỏng này kết hợp lại với nhau và phản ứng tạo ra một loại polymer dạng gel giúp lấp đầy khoảng chống của lỗ thủng.

“Cơ cấu hai lớp mao mạch này giúp tăng lượng chất liệu giúp làm phục hồi, bên cạnh đó nó cũng giúp vật liệu có khả năng phục hồi nhiều lần tại một chỗ” theo giáo sư về khoa học và kỹ thuật vật liệu Nancy Sottos.

Tuy nhiên vẫn còn nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phục hồi của loại vật liệu này, đặc biệt là trọng lực. Trọng lực có thể làm chất gel mới tạo ra bị kéo xuống mà không kịp làm liền lỗ thủng trên vật liệu. Do đó mà nhóm thiết kế đã cố gắng tạo ra loại gel có khả năng kết dính cao hơn, giúp nó có thể chống lại trọng lực mà không đông cứng quá nhanh.

Nhóm nghiên cứu vẫn đang tiếp tục thử nghiệm trên nhiều loại vật liệu nhựa khác nhau. Trong tương lai, công nghệ vật liệu tự phục hồi có thể áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ vật liệu làm vỏ xe ô tô cho đến cả hàng không vũ trụ.

Tham khảo: Gizmag