Tworzywo sztuczne dokonuje autoregeneracji w 10 sekund. Co wiemy o RUSSE?

Naukowcy opracowali nowy rodzaj plastiku, zwany Rapid Underwater Self-healing Stiff Elastomer (RUSSE), który jest w stanie w ciągu kilku sekund dokonać autoregeneracji. Tworzywo sztuczne naprawia się nawet pod wodą.

Na czele zespołu badawczego stanęła Lili Chen z Uniwersytetu Tsinghua. Wraz ze swoimi współpracownikami naukowiec wiedziała, że samoregenerujące się polimery w temperaturze pokojowej zazwyczaj cechują się niską stabilnością pod wodą, przez co proces naprawiania również traci na skuteczności. Jak wynika z artykułu opublikowanego na łamach Advanced Functional Materials, nowe tworzywo sztuczne było poddawane rozciąganiu, cięciu, a nawet uderzaniu młotkiem.

Czytaj też: Powstaje generator żywności. Z plastiku w pełnowartościowe białko

Tym, co wyróżnia RUSSE jest nie tylko jego zdolność do szybkiej autoregeneracji, która zajmuje około 10 sekund. Materiał ten jest również w stanie powrócić do pierwotnej wytrzymałości. Jakby tego było mało, naprawa może przebiegać nawet w niezbyt sprzyjających warunkach, na przykład w roztworach, które są kwaśne, zasadowe bądź słone. Dzięki temu nowy polimer mógłby znaleźć dziesiątki potencjalnych zastosowań.

RUSSE to tworzywo sztuczne zaprojektowane przez naukowców z Uniwersytetu Tsinghua

Jak wykazały testy wytrzymałościowe prowadzone przez twórców RUSSE, materiał może przetrwać rozciągnięcie o 1400%, utrzymać 1000-krotność własnej wagi bez zmiany kształtu i zregenerować się w zaledwie 10 sekund po przecięciu i ponownym złączeniu. Jak to w ogóle możliwe? Cząsteczki tworzące ten polimer posiadają końce o przeciwnych ładunkach. Te się wzajemnie przyciągają, co rozpoczyna proces naprawy.

Czytaj też: Raj dla architektów i budowlańców. Stworzono zielony beton o niskim śladzie węglowym

Już po 10 sekundach materiał wykazywał powrót do swojej wytrzymałości strukturalnej. W ciągu pięciu minut wytrzymałość ta była niemal równie wysoka, jak przed uszkodzeniem. Kiedy nowe tworzywo sztuczne zostało umieszczone w słonej wodzie, jego zdolność do autoregeneracji delikatnie spadła. Uszkodzone fragmenty po pięciu minutach odzyskiwały 80% swojej uprzedniej wytrzymałości. Co ciekawe, w przypadku kwaśnych i zasadowych roztworów rezultaty okazały się podobne. Po miesiącu ich wytrzymałość wracała natomiast do pełni normy.