Tärkeimmät oppimispisteet
- Kasvava itsekorjautuvien materiaalien ala voi jonain päivänä tarkoittaa laitteita, jotka eivät vaadi korjausta.
- Tutkijat ovat kehittäneet itseparantuvia nanokiteitä, joita voidaan käyttää puolijohteissa.
- Australialaiset tutkijat esittelivät äskettäin tavan auttaa 3D-tulostettua muovia paranemaan itsestään huoneenlämmössä käyttämällä vain valoa.
paranna itsesi
Itsekorjautuvat materiaalit saattavat tuntua tieteiskirjallisilta elokuvilta, kuten terminaattori tai Hämähäkkimiesniistä tulee todellisuutta. Israelin teknologiainstituutin tutkijat kehittivät äskettäin ympäristöystävällisiä nanokiteisiä puolijohteita, jotka pystyvät korjaamaan itsensä. Prosessissa käytetään ryhmää materiaaleja, joita kutsutaan kaksoisperovskiiteiksi ja joilla on itsekorjautuvia ominaisuuksia elektronisäteen säteilyn aiheuttaman vaurion jälkeen. Ensimmäistä kertaa vuonna 1839 löydetyt perovskiitit ovat viime aikoina herättäneet tutkijoiden huomion ainutlaatuisilla sähköoptisilla ominaisuuksilla, jotka tekevät niistä erittäin tehokkaita energian muuntamisessa halvasta tuotannosta huolimatta. Perovskiitit voivat olla hyödyllisiä aurinkokennoissa. Perovskiitin nanohiukkaset valmistettiin laboratoriossa lyhyellä, yksinkertaisella prosessilla, joka sisälsi materiaalin kuumentamisen useiden minuuttien ajan. Transmissioelektronimikroskooppi aiheutti vikoja ja reikiä nanokiteisiin. Tutkijat «näkivät reiät liikkuvan vapaasti nanokiteessä, mutta välttelivät reunoja», tutkijat kirjoittivat lehdistötiedotteessa. «Tutkijat kehittivät koodin, joka analysoi kymmeniä elektronimikroskoopilla otettuja videoita ymmärtääkseen kiteen liikedynamiikkaa. He havaitsivat, että nanohiukkasten pinnalle muodostui reikiä ja siirtyi sitten sisälle energeettisesti vakaille alueille.»
Kasvava kenttä
Itsekorjautuvien materiaalien ala laajenee nopeasti. Esimerkiksi australialaiset tutkijat esittelivät äskettäin tavan auttaa 3D-tulostettua muovia paranemaan itsestään huoneenlämmössä käyttämällä vain valoa. New South Walesin yliopiston tiimi on osoittanut, että «erikoisjauheen» lisääminen painoprosessissa käytettävään nestemäiseen hartsiin voi auttaa tekemään nopeita ja helppoja korjauksia myöhemmin, jos materiaali rikkoutuu. Loistavat tavalliset LED-valot voivat korjata painetun muovin noin tunnissa, mikä aiheuttaa kemiallisen reaktion ja kahden rikkoutuneen palan sulamisen. Tutkijat väittävät, että koko prosessi tekee korjatusta muovista vielä vahvemman kuin ennen sen vaurioitumista. Tekniikan edelleen kehittämisen toivotaan auttavan vähentämään kemiallista jätettä tulevaisuudessa.
