如果不对供氢剂进行紧急处理,聚苯醚聚合物中可能会出现“以牙还牙”的现象,因此到处都会产生自由电子链,这可能会造成材料的“伤痕”。
自我修复不可缺
自愈已经结束,但反应仍在继续。电子变成一价铜,并在大气中继续与氧气氧化。此时,氧得到一个电子,铜返回到价态2,并再次获得充当“修复剂”的能力。此外,由反应产生的氧单体和“软膏”的氢离子的组合产生的水作为废物“排出”。每克聚苯醚修复产生的水量为几百微克。这种修复“应变”系统的定期循环对于自我修复是必不可少的。
科学家们还成功地为聚碳酸酯和其他材料构建了自愈系统。这个“聚碳酸酯”它的修补剂是“碳酸钠”。这时,它是石碳酸(苯酚)的排泄物,而且气味很难闻。排泄物的出现是材料修复过程中非常有趣的事情。事实上,它不能通过改善而排泄。例如,在聚碳酸酯材料中添加充当垃圾桶的物质。具体来说,如果添加碱性微硅胶,则碳酸将被硅胶吸附,垃圾不会释放。然而,反应产生的物质已成为另一个问题,研究仍在进行中。目前,科学家们正全力以赴地建造其他塑料的修复系统。
或许诞生一门全新学科
现在我们知道,上述材料的自愈合是通过催化剂(如铜)在受伤部位的作用完成的,但塑料是固体。像铜这样的原子或分子真的能流到断裂处吗?许多研究人员认为,催化剂不能流向固体中的断开部分,但一些专家认为,催化剂存在于5~10nm区域会导致自愈反应。
对于一些化学的反应条件,大多数的人都认为它只能溶于水或者变成气态,这一常识阻碍了对自愈反应的理解。其实,“材料的自我修复”引起的化学反应和一般的化学反应不太一样,也许这是一个新的科学领域,需要进一步的理论研究。
此外,在这项研究中,科学家还发现,自愈反应优先发生在最老化的部位。一旦聚合物的断裂部分增加,就会引起更多的修复反应。因此,应优先修复严重老化的零件。因此,专家们开始将研究方向转向延长塑料的使用寿命。
自2000年以来,日本约有10家企业推出了以自愈塑料为原料的产品。这些产品主要是电化学产品,因为这些产品经常暴露在光线下,容易老化。此外,使用自愈塑料后,汽车零部件的使用寿命显著延长。
自我修复延伸寿命
科学家预测,在未来,不仅塑料,而且包括金片和陶瓷在内的所有人造材料都可能具有自我修复能力,并能独立处理老化问题。在材料研究中,所谓的“自愈”概念以前就存在过,但我们从未见过真正的物体。科学家们创造了一个真实的物体来证明“自愈”是可能的。因此,科学家们对各种材料的自我修复进行研究。如果每天使用自愈材料,或许很快,自愈将被用作产品的标准,因为产品的使用寿命显著延长,产品的可靠性和性能得到提高。
今天地球上的资源日益减少,有效使用“自愈材料”这样就可以有效的延长商品的寿命,在另外的方面,这样也可以解决比较严重的环境。