Vật liệu tự lành vết xước nhờ vào ánh nắng mặt trời

Một bước tiến mới trong ngành công nghiệp ôtô vừa xuất hiện. Công việc “tu sửa” vết xước xe thường thấy sẽ không còn thịnh hành nữa, khi mới đây, một vật liệu mới đã được phát minh, có khả năng tự hàn gắn các vết xước khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời.

(AutoPro) - Các nhà khoa học vừa phát minh ra vật liệu phủ có khả năng tự “lành” vết xước trong vòng 30 phút chỉ dưới tác động của ánh nắng mặt trời.

Các bác tài sẽ không còn phải lo lắng về những vết xước cho lớp sơn xe yêu quý của mình nữa.

Các vết xước sẽ mất khoảng 15 đến 30 phút để tự lành, lúc đó, lớp sơn của xe lại giống y nguyên hiện trạng như vừa ra khỏi nhà máy sản xuất.

Trên thực tế, các nhà phát minh tin rằng chất liệu này có thể được sử dụng cho bất cứ vật gì dễ bị xây xáMặc dù chất liệu này mới chỉ trong giai đoạn ở phòng thí nghiệm, nhưng trong vòng 5 năm tới, nó sẽ trở thành sản phẩm thương mại có mặt trên thị trường.

Giáo sư Marek Urban, người nghiên cứu phát triển vật liệu polymer thông minh này tại trường đại học Nam Mississippi ở Hattiesburg cho biết “vật liệu này cũng sẽ được sử dụng trong các dụng cụ y tế, do vết xước trên các dụng cụ này có thể là nơi chứa mầm bệnh”.

Ông nói “Sẽ có rất nhiều ứng dụng cho vật liệu này, cơ bản là những nơi có tiếp xúc với ánh sáng mặt trời”.

Trong nhiều thế kỷ qua, vật liệu có khả năng tự hàn gắn là giấc mơ của nhiều kỹ sư. Da hay mô tế bào của con người đã trở thành ý tưởng thúc đẩy các nhà khoa học hướng đến, bởi đây chính là những thứ có thể tự liền lại với nhau khi bị tổn thương.

Một số vật liệu như mạng lưới các hạt nano siêu nhỏ cũng có thể “chảy máu" khi bị va chạm hay xây xát, lấp đầy vết rách, xước và khiến chúng tự liền lại.

Tuy nhiên, hầu hết các sản phẩm trên hiện nay đều rất phức tạp và đắt đỏ. Vật liệu tự lành mới được phát minh này rẻ và đơn giản hơn nhiều.

Cơ chế hoạt động

Vật liệu mạ làm bằng polyurethane (thường được sử dụng trong sản xuất nhựa, bọt và màng phủ) có chứa chitosan (chất hoá học có thể tìm thấy trên vỏ cua, tôm) và các hợp chất hữu cơ có tên là oxetane được sắp xếp theo hình tròn.

Khi lớp mạ bị xước, các vòng tròn oxetane bị phá vỡ, lộ ra vùng phản ứng hoá học. Khi  tia tử ngoại từ ánh nắng mặt trời chiếu vào, chia tách các phân tử chitosan lộ ra những vùng phản ứng khác. Oxetane và chitosan hút lẫn nhau, liên kết với nhau và làm lành vết xước.

Giáo sư Urban cho biết thêm “Vật liệu này có thể được sử dụng làm sơn xe, hoặc làm lớp mạ nhựa trong suốt dùng cho màn hình, kính hay bề mặt đồng hồ. Giá thành của vật liệu cũng không quá đắt”.

Tốc độ tự hàn phụ thuộc vào lượng ánh sáng măt trời. Nếu với thời tiết ở vùng Trung đông, vết xước sẽ “biến mất” nhanh gấp 3 đến 4 lần so với thời tiết ở nước Anh.

Giáo sư Urban chia sẻ “điều kiện thời tiết khô hay ẩm sẽ không ảnh hưởng đến quá trình tự hàn. Tuy nhiên, lớp mạ sẽ chỉ sử dụng được một lần.”

Ông nhấn mạnh “Một vết xước mới trên chính xác cùng một vùng với vết cũ sẽ không tự lành được. Vật liệu này cũng cần thêm một số thử nghiệm trước khi được sử dụng làm sơn hoặc làm lớp mạ bảo vệ”.