Forskare vid University of Southern California (USC) har utvecklat ett 3d-utskrivet gummimaterial som har möjlighet att reparera sig själv.
Denna elastomer har potential att förkorta produktionstiden och förlänga livslängden för till exempel skor, däck, mjuka konstgjorda extremiteter och elektronik. Det självreparerande materialet är 3d-utskrivet med en anpassad fotopolymerisationsprocess.
– Det finns konkurrens mellan dessa två funktioner, förklarar Qiming Wang, biträdande professor vid USC och fortsätter:
– Och äntligen fann vi formeln som både kan öka självreparation och en relativ snabb fotopolymerisering.
Byt fotopolymerisering för att utveckla självreparationsdisulfider
Forskningsrapporten med detaljerna i dessa material fokuserar på fotopolymerisationsreaktionen av den alkoholanaloga kemiska gruppen av tioler. Forskarna tillsatte ett oxidationsmedel i processen, vilket förändrade tiolerna till en annan kemisk grupp som heter disulfider. Den här nya kemikaliegruppen har möjlighet att återanvändas när de förstörts, vilket möjliggör självreparation. Utmaningen för forskargruppen var dock att hitta den exakta mängden oxidationsmedel för att uppnå effekten – utan att materialet skulle förlora olika egenskaper.
– När vi gradvis ökar mängden oxiderande ämne blir självreparationseffekten starkare, men samtidigt blir fotopolymerisationen svagare, beskriver Wang.
Forskarna publicerade en studie som visar materialets möjligheter på ett antal produkter. De olika föremålen skars i hälften, och efter två timmar vid 60 grader celsius reparerades produkterna fullständigt. Reparationstiden beror på temperaturen.
