پترونت: مفهوم خودتعميري به يك معناي كاملا متداول در زمينه علوم مواد تبديل شده است. با پيشرفت فناوري نانو، مواد هوشمندي كه در برابر اثرات محيطي همچون تغيير pH، تغيير ميزان رطوبت و يا به هم خوردن يكپارچگي روكش، واكنش نشان داده و خود را تعمير مي‌كنند، پيشرفت قابل ملاحظه‌اي يافته‌اند. ساختار چندلايه و نانومقياس يك روكش كه در آن اجزا كاملاً يكپارچه بوده و در تعامل دوطرفه با يكديگر قرار دارند، موجب ايجاد مقاومت بسيار بالايي در برابر خوردگي مي‌شود.

حال محققان موسسه Beckman در دانشگاه ايلينويز در Urbana-Champaign روش جديدي براي توليد روكش‌هاي پليمري خودتعميرشونده ارائه داده‌اند. اين راهكار مبتني بر يك عامل تعميركننده در الكتروريسندگي هم‌محور است. آنها در مقاله‌اي كه در مجله Advanced Materials منتشر كرده‌اند، كارايي اين راهكار را در ايجاد عملكرد خودبه‌خودي در روكش‌هاي پليمري توصيف كرده‌اند.

پل براون، استاد علوم و مهندسي مواد مي‌گويد: «ما كارايي يك روكش پليمري خودتعميرشونده مبتني بر الكتروريسندگي هم‌محور را با استفاده از يك عامل تعميركننده پلي‌سيلوكساني و يك بستر آكريلاتي نشان داده‌ايم. الكتروريسندگي فرصت‌هاي منحصر به فردي در اختيار ما قرار مي‌دهد. احتمالاً مهم‌ترين ويژگي كه اين روش ايجاد مي‌كند، امكان تغيير فضايي مكان و غلظت اجزاي تعميركننده است. اين ويژگي برعكس سامانه مبتني بر كپسول‌هاست كه در آن كپسول‌هاي حاوي عوامل تعميركننده، قبل از اعمال ماده روي سطح با آن مخلوط مي‌شوند.

اين سيستم مي‌تواند داروها را به صورت مرحله‌اي و با استفاده از يك سويچ تحويل دهد.

اين روش جديد مشابه دستگاه الكتروريسندگي معمول است، با اين تفاوت كه در اين سامانه از يك نخ‌ريس حاوي دو لوله موئين هم‌محور استفاده شده است.

«در اين فرايند، دو مايع ويسكوز به‌طور همزمان به لوله‌هاي موئين داخلي و بيروني وارد مي‌شوند. اگر تركيب مناسبي از مايعات به كار رفته و شرايط كار به دقت تنظيم شده باشد، يك مخروط لايه‌اي Taylor تشكيل مي‌شود؛ در اين صورت اگر يك ولتاژ بالا به لوله موئين فلزي خارجي اعمال شود، يك جت هم‌محور تشكيل مي‌شود. نيروهاي الكتروهيدروديناميكي كه در اثر وجود نيروي دافعه ميان بارهاي سطحي جمع‌شده ايجاد شده‌اند، به آرامي سطح سيال را كشيده و موجب ايجاد الياف هم محور مي‌شوند».

جهت‌گيري نانوالياف پليمري الكتروريسيده با اين روش روي سطح كاملاً اتفاقي است. همچنين مايع تعميركننده به صورت كاملاً كپسوله شده درون دانه‌هايي كه آنها نيز به صورت اتفاقي درون الياف پراكنده شده‌اند، قرار دارد. اين كپسول‌ها بايد كاملاً مستعد آسيب‌ديدگي مكانيكي باشند، زيرا تعمير شدن زماني به خوبي اتفاق مي‌افتد كه در اثر ايجاد آسيب، اين كپسول‌ها شكاف برداشته و مايع درون خود را آزاد كنند.

در اين سيستم دوجزئي، دانه‌ها حاوي يكي از دو پيش‌ماده مايع پلي‌سيلوكسان هستند. هنگام ايجاد يك آسيب مكانيكي مانند ايجاد ترك، اين دانه‌ها شكافته و دو پيش‌ماده مايع در مجاورت منطقه آسيب‌ديده آزاد مي‌شوند. با تركيب شدن اين دو پيش‌ماده، عمل پليمريزاسيون اتفاق افتاده و شكاف ايجاد شده پر مي‌شود.

منبع: ستاد نانو