ترمیم ترک و شکاف سطح با استفاده از قطرات هوشمند

ستاد فناوري نانو/ محققان با استفاده از قطرات هوشمند و نانوذرات، رهيافت جديدي براي ترميم ساختارهاي آسيب‌ديده ارائه کردند. با اين فناوري نياز به اعمال پوشش جديد روي ساختارهاي آسيب‌ديده نيست. سيستم‌هاي زيستي نظير سيستم ايمني بدن فعاليت‌هاي پيچيده‌اي نظير تشخيص، حمل و نقل يا ترميم را انجام مي‌دهند. تقليد از اين فعاليت‌ها و ساخت سامانه‌هايي با عملکرد مشابه کاري چالش‌برانگيز است. اخيرا محققان مقاله‌اي با عنوان"Simultaneous 'Clean-and-Repair' of Surfaces Using Smart Droplets" در نشريه Advanced Functional Materials به چاپ رساندند که در آن نانوذره‌اي با قابليت حرکت ساختند که مي‌تواند بقاياي موجود روي يک سطح از نقطه‌اي آسيب‌نديده به بخش آسيب‌ديده منتقل کند که اين کار با استفاده از قطراتي که نانوذرات را شناسايي مي‌کنند، انجام مي‌شود. در اين پروژه محققان از قطرات روغن در آب که با عامل ‌تر کننده پليمري پايدار شده، استفاده کردند. اين قطره که يک قطره هوشمند است مي‌تواند نانوذرات را شناسايي کرده، برداشته، حمل کرده و در نهايت در محل مورد نظر بارگزاري مي‌کند که همه اين کارها در يک سيستم انجام مي‌شود. تد امريک از محققان دانشگاه ماساچوست مي‌گويد: « ما از ماده‌اي به‌عنوان ترکيبات اضافه استفاده کرديم که قطرات هوشمند مي‌تواند آنها را برداشته و در محل آسيب ديده، ترک‌ها و شکاف‌ها، در ساختار رهاسازي کند. اين ترکيبات اضافه به‌عنوان عامل ترميم کننده آسيب به کار مي‌رود و ديگر نيازي براي اعمال پوشش جديدي روي سطح آسيب‌ديده نيست.» از نکات مهم در اين پروژه مي‌توان به انتخاب عامل پايدار کننده مناسب قطرات اشاره کرد که امکان برهم‌کنش ميان قطره و نانوذره را فراهم مي‌کند. همچنين بايد انرژي سطحي ميان محل آسيب‌ديده و نانوذرات متفاوت باشد. در نهايت بايد دقت کرد که سامانه‌اي براي اين کار انتخاب شود که در آن نانوذرات ترجيح بدهند تا در محل مورد نظر رهاسازي شوند نه اين که در فاز روغن کپسوله شوند. اين فرآيند خودترميمي امکان استفاده در حوزه‌هاي مختلف از خودروسازي گرفته تا ادوات ميکروسيالي را دارد. در اين روش نياز به ورودي‌هاي خارجي به حداقل مي‌رسد و تنها قطرات پايدار شده با سورفاکتانت مورد نياز است ما را در کانال «آخرين خبر» دنبال کنيد