Ми вже бачили різні самозалечивающиеся матеріали, які здатні відновлювати свою цілісність без допомоги ззовні після розрізу або розриву. Але нові магнітні «чорнило» показали рекордні на сьогоднішній день здібності, крім того, їх можна використовувати для 3D-друку самих різних компонентів.
Свою розробку представили інженери з Університету Сан-Дієго, США. Їх винахід дозволить створювати недорогі і при цьому не піддаються постійним поломок електронні гаджети.
Простий приклад: всі любителі гаджетів хоч раз втрачали частину функціоналу пристроїв, впустивши їх на підлогу.Часто на смартфоні, наприклад, не має явних видимих пошкоджень, відмовляє мікрофон або камеру. Відбувається це частково із-за обриву контактів у мікросхемі, що відповідає за роботу тієї чи іншої складової. Саме для таких випадків підійде новий самозалечивающийся матеріал.
Чорнило являють собою суміш, що містить недорогі мікрочастинки на основі хімічного елемента неодиму. В результаті, коли в смужці матеріалу утворюється розрив шириною до трьох міліметрів (новий рекорд), його дві частини самі притягуються один до одного і майже миттєво з’єднуються.
Подібне лікування спостерігається при розриві нанолистів нітриду бору, але цей матеріал не проводить електрику.Також були створені матеріали, які самозалечиваются за допомогою нанокапсул — при розриві вони втрачають свою цілісність і випускають рідке вміст, який потім застигає, перекриває тріщину, що утворилася і провідність відновлюється. Але у магнітних чорнила з неодимом є перевага: ними можна друкувати потрібні конструкції і їм не потрібна ніяка допомога ззовні.Єдина умова — під час друку необхідно створювати магнітне поле, яке орієнтує мікрочастинки в матеріалі для подальшого відновлення.
«Ми створювали «розумну» систему з видатними властивостями за самозалічування з недорогими компонентами, які легко знайти у продажу», — розповідає один з провідних авторів дослідження Амей Бандодкар (Amay Bandodkar).
Отримані смужки матеріалу вчені розрізали ножицями в чотирьох місцях, а також знову і знову руйнували структуру в одному і тому ж місці (до дев’яти разів), а вона все одно відновлювалася і проводила струм з мінімальними втратами.
У відео показано, як смужка матеріалу, нанесена на тканину футболки і підключена до акумулятора і невеликого світлодіоду, працює після розрізання. Коли відновлюється провідність менш ніж через секунду (0,05 секунди), світлодіод знову починає випромінювати світло.
Винахідники відзначають, що новий матеріал можна використовувати в самих різних випадках, наприклад, для створення таких компонентів як самозалечивающиеся акумулятори або електрохімічні сенсори, а також носимой електроніки.
Надалі американські дослідники також хочуть створити магнітні чорнило з іншими інгредієнтами в складі, щоб ще більше розширити область застосування новинки.
Стаття авторів роботи вийшла в науковому журналі Science Advances.
Додамо, що раніше «Вести.Наука» також розповідали про пластику, який заліковується подібно тканин людського тіла, бетоні, «заживающем» на сонці, а також про штучній шкірі, яка не тільки відновлює свою цілісність, але і чутлива до дотиків.
