Visszaállítható anyagok fémek, kerámiák és polimerek
A sci - fi filmek, megmutattuk hatalmas mennyiségű időt késik seb már, látszólag teljesen legyőzte cyborg (opciók - Egy szörnyeteg harcos páncél, mágikus, stb.) Elég-e ez fikció? Nos, igen és nem, és ez már elég sokáig tárgyalt (de még nem kapható, nem is számítunk). Ez mintegy öngyógyító anyag, elve alapján működő - ha nem vigyáz magára, ki fogja?
Visszaállítható anyagok - olyan anyagok, amelyek képesek a részlegesen vagy teljesen visszaállítani a kár általuk okozott, mint például repedés képződik. Az egyik legkiemelkedőbb tulajdonságait biológiai anyagok képes meggyógyítani és regenerálja a funkcióit, miután megkapta a külső mechanikai sérülésektől. A természetben, az öngyógyítás is sor kerülhet az egyes molekulák szintjéig (mint például a DNS repair) és makroszinten: fúziós törött csontok gyógyítására a sérült véredények stb Ezek a folyamatok mindenki által ismert, de az anyagok, ember alkotta, az esetek többségében nincs ilyen képessége, hogy meggyógyítsa magát (még ha csak azért, mert nem „élő”).
Mesterséges anyagok alapján fejlesztették „károsodásának megelőzése” paradigma és nem „ellenőrzés károkat.” Ugyanakkor nem kétséges, öngyógyító anyag megnyitották óriási lehetőségeket, különösen azokban az esetekben, amikor a távoli területeken van szükség, hogy a megbízhatóság, az anyagok, ameddig csak lehetséges. Ezen kívül a „öngyógyító” lenne ideális anyagok hajlamosak a károkat, például abban az esetben, felületi bevonatok.
Mérnöki célra kifejlesztett különféle stratégiák és megközelítések, hogy hozzon létre egy öngyógyító anyag. Végzett vizsgálatok különösen a fémek, kerámiák és polimerek. A előfeltétele a kialakulását öngyógyítás sérülés a mobil fázis, amely „húzza” a törés (ábra. 1). Attól függően, hogy a felhasznált anyag változhat a kívánt hőmérséklet: környezeti hőmérséklet beton, alacsony hőmérsékleten (<120°C) для полимеров (и их соединений), высокие температуры для металлов (<600°C) и керамики (> 800 ° C).
1. ábra. Az általános elv az öngyógyító anyag.
a) A mechanikai terhelést okoz repedést; b) Nagyobb repedések képet; c) kap egy „mozgó fázis”; d) lezárása a repedés „mobil fázis”; e) rögzítés (teremtés mozdulatlanság sérült terület) a gyógyulás után.
Self-gyógyulás anyagok oszthatók két különböző osztályba (jellegétől függően az alkalmazott iniciációs és önjavító mechanizmus folyamatok): autonóm és nem autonóm. A nem-autonóm önjavító anyagok igényelnek külső iniciációs, például hő vagy fény. Abban az esetben, autonóm öngyógyító anyag nem igényel további külső impulzus maga sérült és a lendület a felépüléséhez.
is izolálhatjuk egy másik tulajdonsága a megfelelő öngyógyító folyamat megkülönböztetni anyagok alosztályok, nevezetesen:
Ábra. 2. öngyógyító segítségével mikrokapszulákat.
A kísérlet kimutatta, hogy nem gömb alakú kapszula vagy üreges szerkezetek nem ideálisak a nagy hatásfokú hasznosításra. Sokkal nagyobb helyreállítási hatékonyságot lehet elérni, ha a hosszúkás kapszula egy aspektusa 1:10 arányban. Továbbá, más mechanizmusok is használhatók, hogy kezdeményezzen helyreállítása polimerek (elektromos, elektromágneses, ballisztikus, photoinitiation).
Összehasonlítva a kovalens kötések, a gyenge kölcsönhatások, mint például a hidrogénkötések, a legvalószínűbb, lehetővé fogja tenni, hogy a potenciális öngyógyító anyag. Egy példája autonóm öngyógyítás polimer - oligomer hőre lágyuló elasztomer. Miután kárt egyszerűen összenyomjuk törés felületén, és az anyag helyreállított (3. ábra).
Ábra. 3. Független samovosstanavlenie oligomer hőre lágyuló elasztomer.
Egy példa a öngyógyító kerámia - öngyógyító oxidációja SiC-kerámia. Aktív töltőanyag, egy mátrixba van beágyazva, oxidálódik a behatoló oxigénnel, és ezáltal teljes mértékben lefedi a SiO2 képződött repedés (ábra. 4).
Sajnos, csak nagyon kevés található példa a sikeres fejlesztés területén öngyógyító fém. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az öngyógyító folyamat fémek sokkal összetettebb és nehezebb, mint más osztályok anyagokat.
Ábra. 4. Self-gyógyuló törések oxidációjával SiC-kerámia.
Így további kutatásokra van szükség samovostanavlivayuschihsya anyagokat. Különösen, a szükségességét, hogy az ilyen anyagok, amelyek, amellett, hogy a mechanikai tulajdonságok csökkent egyéb tulajdonságok (vezetési stb) a sérülés után, és szintén van egy nehéz feladat kapcsolatban visszaállítható D nanostruktúrák.
... Mégis, a remény hal meg utoljára, valamint a legjobb öngyógyító anyag (a szó szoros értelmében).
Editorial fizetett szerződéses alapon
műszaki cikkek, marketing jelentések, receptek, piackutatások
és egyéb ipari adatok, valamint a jogot, hogy ne tegye meg
Teljes vagy részleges felhasználása bármilyen anyag felkerül Plastinfo.ru,
a média, nyomtatott média, marketing jelentések megengedett csak referencia
A «Plastinfo.ru» és bizonyos esetekben, írásos engedélye szükséges Plastinfo Ltd.