پلیمر شفا دهنده

گروهی از محققان در ایالات متحده و سوئیس را توسعه داده اند مبتنی بر مواد پلیمری است که می تواند خود را با کمک از یک نوع به طور گسترده استفاده می شود از نور شفا دهد. این کشف می تواند مشکل غلبه بر خش بر روی ماشین ها و دیگر اشیای گرانبها و بدون repainting را حل کند.

به نام 'metallo - supramolecular پلیمرهای' ، مواد قادر به تبدیل شدن به یک مایع انعطاف پذیر است که پر شکاف و شکاف سمت چپ توسط خراشها و scuffs هنگامی که زیر نور فرا بنفش کمتر از یک دقیقه و سپس resolidifying قرار داده است.

گزارش در طبیعت ، در مصاحبه کوتاه ویدئویی و شبیه سازی و به تصویر کشیده شده است ، توضیح می دهد چگونه این تغییرات رخ می دهد.
"این تحقیقات مواد دارای قوه ابتکار و تحول است ، گفت :" اندرو Lovinger ، پلیمرهای مدیر برنامه در بخش بنیاد ملی علوم تحقیقات مواد. "این نشان می دهد تطبیق پذیری و قدرت از مواد پلیمری رمان برای رسیدگی به مسائل تکنولوژیکی و خدمت به جامعه در حالی که ایجاد مفاهیم علمی گسترده ای قابل اجرا است."

این تیم شامل محققان در دانشگاه کیس وسترن رزرو در کلیولند ، اوهایو ، موسسه آدولف Merkle دانشگاه Fribourg در سوئیس ، و آزمایشگاه تحقیقاتی در زمین آزمایش و اثبات آبردین در ایالت مریلند.

دانشمندان تصور می نماییم استفاده گسترده مواد دوباره healable مانند تیرز ، در درجه اول به عنوان پوشش برای کالاهای مصرفی از قبیل خودرو ، کف و مبلمان. در حالی که پلیمرهای هنوز رتبهدهی نشده است را برای استفاده تجاری آماده ، آنها می گویند آنها ثابت شده است که این آثار مفهوم است.

نویسنده استوارت منجر روآن ، استاد مهندسی ماکرومولکولی و علم و مدیر موسسه مواد پیشرفته در دانشگاه کیس وسترن رزرو "توضیح داد : این پلیمرها مجتمع ناپلئون". "در واقع آنها بسیار کوچک است ، اما هستند طراحی شده اند به رفتار آنها بزرگ با بهره گیری از فعل و انفعالات خاص مولکولی ضعیف."

مطالعه ما این است که واقعا یک مطالعه از نوع تحقیقات بنیادی ، گفت : "کریستوف Weder ، استاد شیمی پلیمر و مواد و مدیر موسسه Merkle آدولف. "ما تلاش برای ایجاد مواد که یک ماتریس اموال منحصر به فرد ، که دارای قابلیت های منحصر به فرد و که در اصل می تواند بسیار مفید است."

مواد جدید توسط یک مکانیسم شناخته شده به عنوان مونتاژ supramolecular ایجاد شد. بر خلاف پلیمر های متعارف ، که از مولکولی زنجیره ای طولانی ، با هزاران اتم تشکیل شده ، این مواد متشکل از مولکول های کوچک که به زنجیره های طولانی تر ، از پلیمرهای مانند استفاده از یونهای فلزی را به عنوان "چسب مولکولی" مونتاژ شد برای ایجاد پلیمرهای metallo supramolecular .

در حالی که این پلیمرها در بسیاری جهات مانند پلیمرهای طبیعی ، رفتار می کنند زمانی که تحت تابش با نور ماورای بنفش شدید ساختارهای مونتاژ تبدیل شده به طور موقت سردرگمها. این تبدیل در اصل مواد جامد را به یک مایع است که جریان به راحتی. وقتی نور خاموش شده است ، مواد را دوباره مونتاژ و دوباره جامد ، خواص اصلی خود را دوباره بازسازی شد.

با استفاده از لامپ های مانند آن دندانپزشکان استفاده برای درمان پر کردن ، محققان خش در پلیمرهای خود ترمیم. در هر کجا که دست تکان دادند پرتو نور ، پر از خش بالا و ناپدید شد ، بسیار شبیه به یک برش است که بهبود می یابد و برگ هیچ اثری بر روی پوست است. در حالی که فرایند درمان پوست می تواند با گذشت زمان عکاسی را در برمی گیرد که فرا تر از چند روز یا چند هفته نشان داده ، خود را شفا پلیمرها در ثانیه را شفا دهد.

بر خلاف بدن انسان ، دوام مواد به نظر نمی رسد به صدمات مکرر به خطر بیافتد. آزمایش نشان داد محققان بارها و بارها می تواند خراش و التیام مواد خود را در همان محل است.

علامت گذاری بفرم Burnworth ، دانشجوی کارشناسی ارشد در دانشگاه کیس وسترن رزرو ، گفت : در حالی که حرارت وسیله ای به درمان این مواد برای مدت طولانی ، استفاده از نور فراهم مزایای متمایز است. با استفاده از نور ، ما باید کنترل بیشتری آن را به عنوان اجازه می دهد تا ما را به هدف قرار دادن تنها نقص را ترک کنید و بقیه مواد دست نخورده است. "

محققان بررسی پلیمرهای جدید برای پیدا کردن یک ترکیب بهینه از خواص مکانیکی و توانایی التیام است. آنها دریافتند که یونهای فلزی که درایو روند مونتاژ را از طریق فعل و انفعالات شیمیایی ضعیف تر در خدمت به عنوان چسب نور تغییر مولکولی ، و آن مواد که در microstructures منظم گرد هم به حال بهترین خواص مکانیکی. اما بهبود بهره وری بهبود یافته به عنوان نظم ساختاری کاهش یافته است.

این تحقیق توسط ارتش ایالات متحده تحقیقات آزمایشگاهی ، بنیاد ملی علوم و آدولف Merkle بنیاد تامین شده بود