Cu toții am privit fascinați roboții din metal lichid care se reformează ca prin minune sau celebrii Transformers care se reasamblează în fel și chip. Sunt doar efecte speciale, dar în curând am putea asista la (încă) o revoluție tehnologică: cauciucuri, tălpi de pantofi, senzori sau chiar roboți care se regenerează după ce au suferit deformări plastice.
Este opera unei echipe de cercetători de la Școala de Inginerie Viterbi din cadrul Universității California de Sud. Profesorul asistent Qiming Wang, se ocupa cu tehnologia materialelor imprimate 3D când i-a venit ideea de a produce un nou material care să poată fi produs rapid și care să se repare singur atunci când este rupt sau perforat.
Materialul este produs folosind o metodă de imprimare 3D care se bazează pe fotopolimerizare. Procesul presupune folosirea luminii pentru solidificarea unei rășini lichide într-o anumită formă. Pentru a face acel material autoregenerabil, cercetătorii au modificat compoziția chimică a rășinii.
Fotopolimerizarea este realizată prin reacția cu un grup chimic denumit tioli. Adăugând un oxidant, tiolii se transformă într-un alt grup denumit disulfuri. Acesta este grupul care se poate reforma atunci când este deformat plastic.
„Atunci când creștem gradual cantitatea de oxidant, proprietatea de autoregenerare devine mai puternică, dar comportamentul de fotopolimerizare este redus. Este o competiție între aceste două comportamente. Și până la urmă am găsit raportul care permite o regenerare rapidă și o fotopolimerizare relativ rapidă”, explică Wang într-un interviu pentru revista școlii de inginerie.
In doar 5 secunde, cercetătorii pot imprima un pătrat cu suprafața de 17,5 mm2, crea întreg obiectul în 20 minute și care se poate autoregenera în doar câteva ore. În studiul lor, publicat în revista NPG Asia Materials, ei au demonstrat abilitățile materialului pe o gamă de produse ce includ talpa unui pantof, un robot flexibil, un compus multifazic și un senzor electronic.
După ce fiecare dintre obiecte au fost tăiate în două, acestea s-au regenerat complet, revenind la funcția și rezistența inițială în numai două ore la o temperatură de 60 de grade Celsius. Regenerarea senzorului a durat patru ore din cauza carbonului inclus în senzor. Cercetătorii spun că durata de regenerare poate fi redusă prin creșterea temperaturii, dar, în același timp, materialul se poate autoregenera într-un ritm mai lent și la temperatura camerei.
Noul material are un potențial mare de a revoluționa mai multe industrii printre care cea a încălțămintei, auto sau chiar a electronicii.
