Clau per emportar
- El creixent camp dels materials d'autoreparació podria significar algun dia gadgets que no necessiten reparacions.
- Els investigadors han ideat nanocristalls autorreparables que es poden utilitzar en semiconductors.
- Investigadors australians van demostrar recentment una manera d'ajudar el plàstic imprès en 3D a curar-se a temperatura ambient utilitzant només llums.
Oblida't de substituir les peces trencades, ja que el teu telèfon intel·ligent algun dia podria curar-se.
Els investigadors diuen que han descobert nanocristalls autorreparables que es poden utilitzar en semiconductors. Els nanocristalls estan dirigits a panells solars, però podrien tenir una àmplia gamma d'usos en electrònica. Forma part d'un esforç creixent per trobar materials que es reparin ells mateixos per reduir els residus.
"Els usuaris ara podran reparar manualment esquerdes en circuits abans inaccessibles", va dir l'expert en tecnologia Jonathan Tian a Lifewire en una entrevista per correu electrònic. "En general, quan es produeixen aquestes ruptures, es podria descartar tot el xip (o fins i tot el dispositiu sencer). A més, en allargar la vida dels sistemes elèctrics, la tecnologia d'autocuració reduirà la quantitat de residus electrònics que entren al medi ambient."
Cuira't a tu mateix
Tot i que els materials d'autocuració poden semblar ciència ficció de pel·lícules com The Terminator o Spiderman, s'estan convertint en una realitat. Els científics de l'Institut de Tecnologia d'Israel han desenvolupat recentment semiconductors de nanocristalls ecològics capaços d'autocurar-se.
El procés utilitza un grup de materials anomenats perovskites dobles que mostren propietats d'autocuració després de ser danyats per la radiació d'un feix d'electrons. Les perovskites, descobertes per primera vegada el 1839, han cridat recentment l'atenció dels científics a causa de les característiques electro-òptiques úniques que les fan altament eficients en la conversió d'energia, malgrat la producció econòmica. Les perovskites podrien ser útils en cèl·lules solars.
Les nanopartícules de perovskita es van produir al laboratori mitjançant un procés curt i senzill que implicava escalfar el material durant uns minuts. Un microscopi electrònic de transmissió va causar fallades i forats als nanocristalls.
Els investigadors "van veure que els forats es movien lliurement dins del nanocristall però n'evitaven les vores", va escriure l'equip en un comunicat de premsa. "Els investigadors van desenvolupar un codi que va analitzar desenes de vídeos fets amb el microscopi electrònic per entendre la dinàmica del moviment dins del cristall. Van descobrir que es van formar forats a la superfície de les nanopartícules i després es van traslladar a zones energèticament estables a l'interior."
Camp en creixement
El camp dels materials d'autoreparació s'està expandint ràpidament. Per exemple, investigadors australians van demostrar recentment una manera d'ajudar el plàstic imprès en 3D a curar-se a temperatura ambient utilitzant només llums. L'equip de la Universitat de Nova Gal·les del Sud ha demostrat que afegir una "pols especial" a la resina líquida utilitzada en el procés d'impressió pot ajudar posteriorment a fer reparacions ràpides i fàcils en cas que el material es trenqui.
Les llums LED estàndard brillants poden reparar el plàstic imprès en aproximadament una hora, cosa que provoca una reacció química i la fusió de les dues peces trencades.
Els investigadors afirmen que tot el procés fa que el plàstic reparat sigui encara més fort que abans que es fes malbé. S'espera que el desenvolupament posterior de la tècnica ajudi a reduir els residus químics en el futur.
"En molts llocs on utilitzeu un material polimèric, podeu utilitzar aquesta tecnologia", va dir Nathaniel Corrigan, un dels membres de l'equip, en un comunicat de premsa. "Per tant, si un component falla, podeu reparar el material sense haver de llençar-lo. Hi ha un benefici ambiental evident perquè no heu de tornar a sintetitzar un material nou cada vegada que es trenca. Estem augmentant la vida útil d'aquests materials, que reduirà els residus plàstics."
Bram Vanderborght, professor de la Vrije Universiteit Brussel a Bèlgica, forma part d'un equip que treballa en pinces robòtiques que s'auto-reparan. Les pinces utilitzen polímers d'autocuració i estan pensades per al seu ús en entorns on els robots sovint es fan malbé. "Però aquesta tecnologia i el nostre treball també tenen aplicacions més enllà de l'aplicació actual", va dir a Lifewire en una entrevista per correu electrònic.
Els robots d'autocuració podrien oferir més autonomia en el futur.
"Podem esperar avenços en el desenvolupament de sistemes de materials tolerants a danys que admetin la funcionalitat electrònica i robòtica", va dir Tian. "Aquests sistemes poden incloure materials capaços de detectar danys, informar de l'esdeveniment i curar o ajustar les propietats del material per mitigar els danys per evitar fallades o danys futurs."
