Tradiční umělé hmoty se vyrábějí z polymerů, což jsou molekuly složené z dlouhých, vzájemně propletených řetězců atomů, které jsou mezi sebou vázány silnými kovalentními vazbami. Jejich vnitřní struktura věrně připomíná právě uvařené špagety, které vyklopíme na talíř.
Když plasty ohřejeme, rozpustí se, změknou, a pak je můžeme podle potřeby tvarovat a formovat. Ovšem kvůli velké hmotnosti jejich molekul a silným kovalentním vazbám mezi nimi je měknutí plastů poměrně pomalý proces.
Světlo a plasty
Nedávno vyvinuté metalo-supramolekulární polymery se naproti tomu skládají z molekul asi 25krát menších, navzájem spojených kovovými ionty. Když tyto polymery ohřejeme, molekuly se oddělí od sebe a vytvoří lehkou hmotu, která snadno měkne. Při opětovném ochlazení se opět spojí a materiál získá své původní vlastnosti. Vše proběhne během několika minut.
Ale není třeba je hned dávat do trouby, neboť jak vědci zjistili, ke stejnému efektu dojde i poté, když na metalo-supramolekulární polymery posvítíme ultrafialovým světlem. To materiál lokálně ohřeje, a ten se poté sám opraví.
"Použili jsme lampy podobné těm, které používají zubní lékaři k vytvrzení amalgámu na bázi polymerů," tvrdí Christoph Weder z Institutu Adolphe Merkla, který se podílel na vývoji nových plastů.
Samoléčba polymeru pomocí působení ultrafialového světla
Ne moc hluboko
Aby požadované změny proběhly, je však potřeba více světla, než je obsaženo v obyčejném slunečním záření. To ale v žádném případě není na závadu, spíše naopak. Díky tomu polymery zůstávají za běžných podmínek stabilní a nehrozí, že by se během pěkného letního dne začaly rozpouštět.
Pochopitelně, že sebeopravné schopnosti nového plastu mají své hranice. Testy na tenkých fóliích ukázaly, že plastová vrstva nemůže být moc silná. Jinak by k potřebnému prohřátí nedošlo.
"Jelikož jsme použili ultrafialové světlo, tak hloubka, do které je schopno materiálem proniknout, bude vždy limitujícím faktorem. Světlo se nikdy nedostane centimetry hluboko," uzavírá Weder.
Široká paleta možného využití
Již teď se nabízí řada možností, jak nově objevený materiál využít. Předpokládá se, že jeho aplikace bude mít opravdu široký záběr. Především se uplatní při výrobě plastových povlaků, laků a nátěrů, které ochrání předměty nejrůznějšího využití, jejichž povrch je náchylný k snadnému poškození.
Povrchové laky karoserií automobilů, digitální obrazovky, mobily, hodinky a spousta dalších předmětů běžné denní potřeby se může snadno poškrábat nebo podrápat. Pokud by ale použité materiály obsahovaly nové metalo-supramolekulární polymery, nemuseli bychom se už tolik trápit s jejich opravou. Pak by jen stačilo poškozená místa osvítit speciální lampou.
Zdroj: www.swissinfo.ch
