مفهوم خودتعمیری به یك معنای كاملا متداول در زمینه علوم مواد تبدیل شده است. با پیشرفت فناوری نانو، مواد هوشمندی كه در برابر اثرات محیطی همچون تغییر pH، تغییر میزان رطوبت و یا به هم خوردن یكپارچگی روكش، واكنش نشان داده و خود را تعمیر می‌كنند، پیشرفت قابل ملاحظه‌ای یافته‌اند. ساختار چندلایه و نانومقیاس یك روكش كه در آن اجزا كاملاً یكپارچه بوده و در تعامل دوطرفه با یكدیگر قرار دارند، موجب ایجاد مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی می‌شود.

به گزارش سایت خبری پپنا، حال محققان موسسه Beckman در دانشگاه ایلینویز در Urbana-Champaign روش الكتروریسندگی هم‌محور است. آنها در مقاله‌ای كه در مجله Advanced Materials منتشر كرده‌اند، كارایی این راهكار را در ایجاد عملكرد خودبه‌خودی در روكش‌های پلیمری توصیف كرده‌اند.

پل براون، استاد علوم و مهندسی مواد می‌گوید: «ما كارایی یك روكش پلیمری خودتعمیرشونده مبتنی بر الكتروریسندگی هم‌محور را با استفاده از یك عامل تعمیركننده پلی‌سیلوكسانی و یك بستر آكریلاتی نشان داده‌ایم. الكتروریسندگی فرصت‌های منحصر به فردی در اختیار ما قرار می‌دهد. احتمالاً مهم‌ترین ویژگی كه این روش ایجاد می‌كند، امكان تغییر فضایی مكان و غلظت اجزای تعمیركننده است. این ویژگی برعكس سامانه مبتنی بر كپسول‌هاست كه در آن كپسول‌های حاوی عوامل تعمیركننده، قبل از اعمال ماده روی سطح با آن مخلوط می‌شوند.

این سیستم می‌تواند داروها را به صورت مرحله‌ای و با استفاده از یك سویچ تحویل دهد.

این روش جدید مشابه دستگاه الكتروریسندگی معمول است، با این تفاوت كه در این سامانه از یك نخ‌ریس حاوی دو لوله موئین هم‌محور استفاده شده است.

به گزارش سایت خبری صنایع پلیمر و بسته بندی، «در این فرایند، دو مایع ویسكوز به‌طور همزمان به لوله‌های موئین داخلی و بیرونی وارد می‌شوند. اگر تركیب مناسبی از مایعات به كار رفته و شرایط كار به دقت تنظیم شده باشد، یك مخروط لایه‌ای Taylor تشكیل می‌شود؛ در این صورت اگر یك ولتاژ بالا به لوله موئین فلزی خارجی اعمال شود، یك جت هم‌محور تشكیل می‌شود. نیروهای الكتروهیدرودینامیكی كه در اثر وجود نیروی دافعه میان بارهای سطحی جمع‌شده ایجاد شده‌اند، به آرامی سطح سیال را كشیده و موجب ایجاد الیاف هم محور می‌شوند».

جهت‌گیری نانوالیاف پلیمری الكتروریسیده با این روش روی سطح كاملاً اتفاقی است. همچنین مایع تعمیركننده به صورت كاملاً كپسوله شده درون دانه‌هایی كه آنها نیز به صورت اتفاقی درون الیاف پراكنده شده‌اند، قرار دارد. این كپسول‌ها باید كاملاً مستعد آسیب‌دیدگی مكانیكی باشند، زیرا تعمیر شدن زمانی به خوبی اتفاق می‌افتد كه در اثر ایجاد آسیب، این كپسول‌ها شكاف برداشته و مایع درون خود را آزاد كنند.

در این سیستم دوجزئی، دانه‌ها حاوی یكی از دو پیش‌ماده مایع پلی‌سیلوكسان هستند. هنگام ایجاد یك آسیب مكانیكی مانند ایجاد ترك، این دانه‌ها شكافته و دو پیش‌ماده مایع در مجاورت منطقه آسیب‌دیده آزاد می‌شوند. با تركیب شدن این دو پیش‌ماده، عمل پلیمریزاسیون اتفاق افتاده و شكاف ایجاد شده پر می‌شود.

 منبع: ستاد نانو