Карточка 24 из 25
Самовосстанавливающиеся материалы
Материалы, которые сами залечивают свои трещины, как кожа царапину.
Коротко
Обычно трещина в материале со временем только растёт. Самовосстанавливающиеся материалы умеют сами её заполнять. Оказалось, что первыми такой материал сделали древние римляне — 2000 лет назад.
История
Римляне строили из бетона мосты, порты и акведуки — каналы, по которым вода шла в город. Многие из этих сооружений стоят до сих пор, а современный бетон иногда трескается уже через десятки лет. В 2023 году учёные выяснили секрет. В римском бетоне остались маленькие белые комочки извести. Когда в трещину попадает вода, известь растворяется, а потом снова твердеет и запечатывает трещину. Купол Пантеона в Риме из такого бетона стоит почти 1900 лет.
Как это работает
Современные инженеры используют несколько способов. В пластик добавляют крошечные капсулы с жидким клеем. Трещина разрывает капсулы, клей вытекает и застывает. В бетон добавляют спящие бактерии и корм для них. Когда в трещину попадает вода, бактерии просыпаются и выделяют известняк, который заделывает щель. Есть и пластики, молекулы которых сами снова сцепляются друг с другом, если прижать края разреза.
Тогда и сейчас
Сверху на карточке — римский акведук и разрез древнего бетона с комочками извести. Снизу — трещина в материале под увеличением, которую заполняют лопнувшие микрокапсулы. Схема «до и после» показывает, как трещина исчезает.
Удивительно, но факт
Инженеры подсмотрели эту идею у природы. Порез на коже заживает, дерево затягивает рану смолой и новой корой. Учёные пытаются научить мосты, дороги и корпуса телефонов делать то же самое.
Попробуй сам
Возьми магазинный лизун или слайм. Разрежь его ножницами на две части, а потом прижми их друг к другу и подожди пару минут. Части срастутся без следа. Длинные молекулы в слайме снова переплетаются между собой — так работают и некоторые самовосстанавливающиеся пластики.
Подумай
Где самовосстанавливающиеся материалы пригодились бы больше всего: в космосе, под водой или у тебя дома? Почему?
Ищи связь
Эта карточка связана с другими:
Биотехнологии
Корабль
Ещё не придуманные технологии