Zelfhelende materialen

Zelfhelende materialen
Heb je je ooit afgevraagd hoe zoveel Romeinse nederzettingen tot op de dag van vandaag overeind staan?

Dit is vooral interessant als je ze vergelijkt met de moderne infrastructuur, die eerder gebouwd is om kapot te gaan dan om lang mee te gaan. Nou, er zit een wetenschap achter, waarvan de Romeinen niet eens wisten dat ze het voor elkaar hadden gekregen.

Men heeft ontdekt dat de eigenschappen van Romeinse ruïnes, met name de materialen die bij de bouw van het colosseum werden gebruikt, zelfherstellende eigenschappen hebben. Hun mengsel van vulkanische as, ongebluste kalk en water hield stukken vulkanisch gesteente bijeen. Wetenschappers hebben ontdekt dat hierdoor tijdens het drogen kristallen in het gesteente ontstonden, die de structuur bijeen konden houden. De eigenschappen, of althans het vermogen om zelfhelende materialen te maken, bestaan dus in zekere zin al honderden jaren.

In de huidige tijd is de wetenschap achter zelfhelende materialen veel technologischer en geavanceerder dan een bakstenen muur. Sinds het begin van de jaren 2000 hebben onderzoekers en wetenschappers zich beziggehouden met de ontwikkeling van zelfhelende materialen. Er zijn vele doorbraken geweest, waaronder smartphonetechnologie, anti-kras autolak en zelfs kleding die zichzelf kan repareren. Allemaal zonder menselijke tussenkomst. Combineer dat met slimme kleding en de toekomst is echt hier.

Dit soort materialen, die zichzelf intrinsiek kunnen genezen, wordt meestal gemaakt van synthetische polymeren, materialen die zijn opgebouwd uit moleculaire eenheden die in lange ketens aan elkaar zijn gebonden. Een voorbeeld van een door de mens gemaakt polymeer is plastic. In sommige onderzoeken is gekeken naar de ontwikkeling van slim materiaal dat kan worden gebruikt voor slimme kleding. Of soorten kunststoffen die kunnen worden gebruikt om kunstmatige organen met zelfherstellende eigenschappen te maken.

In het voorbeeld van slimme kleding zou zelfgenezing in staat zijn scheuren en barsten te herstellen als gevolg van stress op dat specifieke deel van de kleding. Stel, je loopt bijvoorbeeld door het bos bij min 20 en je broekspijp blijft haken aan een tak en scheurt, waardoor je huid onmiddellijk wordt blootgesteld aan de extreme kou. Hoe sneller die scheur is verholpen, hoe beter, vooral voor je gezondheid. Een zelfhelend materiaal zou zichzelf bij wijze van spreken opnieuw kunnen naaien, zodat u uw uitstapje kunt voortzetten.

Het potentieel voor zelfhelende toepassingen lijkt ver te reiken. Van kunststoffen tot kleding en alles daartussenin. Zelfs de NASA heeft gewerkt aan de aanpassing van golfbalmaterialen om een polymeer te maken dat zichzelf kan genezen nadat een kogel door het oppervlak is gegaan. Dit specifieke materiaal vertrouwt op de warmte en de verdeling van het polymeer nadat de kogel erdoor is gegaan, om het gat daarna weer te dichten. Er wordt gesproken over het gebruik van dit soort technologie op ruimtevaartuigen die in de ruimte vaak door brokstukken worden getroffen. Het probleem dat ik hier zie, is echter dat het voorwerp nog steeds door het materiaal heen gaat; mogelijk beschadigt het de mensen in het ruimteschip. Misschien zou een logische stap verder dan alleen maar genezen na een breuk, technologie zijn die het puin tegenhoudt, of beter nog; de vliegende objecten afstoot. Dat zou pas interessant zijn.

Bovendien zouden sommige interne onderdelen van machines kunnen worden gebouwd met zelfherstellende materialen die potentiële defecten en toekomstige breuken kunnen opsporen. Neem de gemiddelde automotor als voorbeeld. De koppakking die olie en koelvloeistof gescheiden houdt, kan na verloop van tijd kleine breuken vertonen die catastrofaal kunnen zijn voor de motor als de koppakking daardoor ontploft. Als de koppakking echter was gemaakt van een zelfherstellend polymeer, zou dit nooit kunnen gebeuren. Dat zou u, en zelfs de autofabrikanten, een enorme besparing opleveren.

Nieuwe blogposts

Read more

Een gratis subsidie scan!

Weet u niet zeker of u in aanmerking komt voor subsidies? Laat het ons voor u uitzoeken!