Theo thông tin từ các phương tiện truyền thông nước ngoài, các nhà nghiên cứu tại Đại học Groningen của Hà Lan đã phát triển một phương pháp tự sửa chữa mới cho kính polyme, sử dụng chuyển động dao động có kiểm soát để tăng cường tính linh hoạt phân tử và sửa chữa các vết nứt. Công nghệ này nhằm giải quyết một trong những thách thức lâu dài trong lĩnh vực khoa học vật liệu, đó là nâng cao độ bền của vật liệu trong khi vẫn đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc. Đột phá này cung cấp một con đường mới để phát triển các vật liệu bền và bền vững, có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp. Kết quả nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Nature Communications.
(Nguồn ảnh: nature.com)
Kính polyme được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị y tế, vật liệu cấu trúc và ống công nghiệp. Tuy nhiên, loại kính này có nhược điểm đáng kể là tính giòn, dễ gây ra vết nứt và hao mòn lâu dài. Điều này là do tính linh hoạt phân tử thấp dưới nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh (Tg). Các vật liệu mềm như gel và cao su có cấu trúc phân tử linh hoạt, cho phép tự sửa chữa. Ngược lại, khả năng tự sửa chữa của kính polyme kém hơn rất nhiều. Các chiến lược tự sửa chữa truyền thống thường yêu cầu sửa đổi hóa học hoặc thiết kế phức tạp, tốn kém và khó khăn trong việc mở rộng quy mô.
Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã xem xét tác động của biến dạng dao động có kiểm soát đến hành vi động lực học của vật liệu. Họ đã sử dụng phương pháp mô phỏng động lực phân tử để phát hiện rằng những biến dạng này có khả năng tăng cường tính linh hoạt phân tử cục bộ gần bề mặt vết nứt, thúc đẩy tự sửa chữa mà không làm tổn hại đến tính toàn vẹn cấu trúc của vật liệu.
