一项新研究在破裂或破碎后可自我修复的塑料研发方面取得了进展。
伯恩茅斯大学领导的研究小组在塑料样品中添加了专门研制的纳米材料,使其在受损后能够自我修复,并几乎保留其原有的所有强度。
该研究结果发表在《应用纳米材料》杂志上,可能为广泛的可持续产品和减少塑料垃圾打开大门。
这项研究的负责人、伯恩茅斯大学高级材料学副教授阿莫尔·阿卜杜尔卡德尔博士说:“我们遵循与大自然相同的过程——当你割伤手指时,血液最初会凝固以覆盖裂缝,直到皮肤组织将其封住,这就是我们对塑料所做的。”
他补充道:“我们日常生活中的大多数物品都含有塑料,这有可能延长一系列产品的使用寿命并减少浪费,从可重复使用的饮料瓶到手机到塑料管道等等。”
Abdelkader 博士及其团队使用了一种名为 Mxine 的纳米片,这种材料在肉眼看来就像粉末,在工业上用作塑料的增强剂。在将其添加到塑料中之前,他们将化学物质附着在 MXene 上,制成一种具有类似胶水特性的修复剂。
修复剂像凝胶一样处于休眠状态,直到它周围的塑料破裂,并暴露在空气中的湿度中,此时它就会被激活并将破碎的部分重新粘合在一起。
“将 MXene 与我们的修复剂结合使用意味着我们可以获得更坚固的塑料,这种塑料更难破裂,但如果破裂,它会自行修复。这个过程只需几分钟,我们就能将塑料恢复到其原始强度的 96%”,Chirag Ratwani 博士说道,他是该项目的首席科学家,当时他在伯恩茅斯大学攻读博士学位。
基于这一修复功能,波士顿大学的研究人员目前正在研究设计能够通过自我修复而延长使用寿命的新设备。
“我们对此进行了测试,并设计了新的传感器,用于检测人体运动,这些传感器在受到损坏后可以自我修复。这种概念为新一代电子产品铺平了道路,这些电子产品不需要维护或只需极少的维护,因此使用寿命更长,”阿卜杜勒卡德尔博士解释说。