Het klinkt als iets uit een Terminator- film. Chemische ingenieurs aan de Universiteit van Michigan hebben een plastic ontwikkeld dat zichzelf onmiddellijk geneest wanneer het wordt gekraakt door een kogel of ander projectiel.
"We waren geïnteresseerd in het gebruik van actie om een chemische reactie te starten", zegt Scott Zavada, een promovendus die aan het project werkte.
Zavada en zijn laboratoriumgenoten hadden gewerkt aan zelfherstellende materialen voor medisch gebruik - chirurgische lijmen die bijvoorbeeld in plaats van hechtingen konden worden gebruikt. Maar toen ze hoorden dat een team van het Langley Research Center van NASA aan vergelijkbare technologie werkte om snel gaten in ruimtepakken en buitenhabitats te herstellen, schakelden ze van versnelling. De ingenieurs van de Universiteit van Michigan hebben hun krachten gebundeld met NASA om een materiaal te maken dat stolt zodra het wordt blootgesteld aan de atmosfeer. "Toen we eenmaal met NASA begonnen te werken, besloten we dat we misschien de actie van lekkende zuurstof zouden kunnen gebruiken om die reactie te stimuleren, " zegt Zavada.
Hun doel was om een materiaal te creëren dat zichzelf bijna onmiddellijk kon genezen, omdat in de ruimte een scheur in een ruimtepak of een breuk in de muur van een ruimtestation dodelijk kan zijn.
Zavada en zijn adviseur, Tim Scott, bedachten een oplossing. Ze slikten tributylboraan, een chemische stof die snel uithardt wanneer het wordt blootgesteld aan zuurstof, tussen twee lagen plastic. Toen een of beide van de plastic platen waren doorboord, begon het tributylboraan onmiddellijk uit te harden en bedekte het gat.
Tegen degenen die de technici eraan hebben herinnerd dat er geen zuurstof in de ruimte is, zegt Zavada: "We vertrouwen op de zuurstof die uit het gat komt dat het oppervlak breekt. Elke plaats waar een mens woont, er zal zuurstof zijn. '
Scott zegt dat er geen groot doorbraakmoment was; de onderzoekers brainstormden een tijdje en het eerste wat ze besloten, werkte goed. Om de helende eigenschappen te testen, deden de ingenieurs het meest voor de hand liggende wat ze konden bedenken. Ze namen het materiaal mee naar het wapenbereik en schoten het omhoog.
De uitdaging was om ervoor te zorgen dat er helemaal geen zuurstof tussen de plastic platen zit wanneer ze in elkaar worden gezet. "We hebben hier een heel specifiek lab voor ontgassing, dus het is een beetje moeilijk om naar een ander lab te gaan en die omstandigheden na te bootsen", zegt Zavada. "Maar het is zeer vertaalbaar zolang je de zuurstof kunt oplossen."
Zelfherstellende materialen zijn niet nieuw. Er is eigenlijk een vrij breed scala aan polymeren die zichzelf kunnen genezen, die kunnen worden gebruikt, variërend van gebarsten telefoonschermen tot gaten in regenjassen. Maar degene die Zavada en Scott ontwikkelden, is verreweg de snelste. Ze zeggen, afhankelijk van hoe groot de punctie is en hoe snel de zuurstof oplost, het geneest in een kwestie van seconden. "De onze is het meest geschikt voor dingen die heel snel moeten worden genezen, " zegt Scott, "niet bijvoorbeeld een kras in verf waar het tijdsbestek er niet toe doet."
Volgende maand neemt het team het materiaal mee naar het Glenn Research Center van NASA in Cleveland om het te testen in een gecontroleerde omgeving die de ruimte nabootst. Alle tests die ze tot nu toe hebben uitgevoerd, hebben atmosferische druk gehad, dus ze willen zien hoe het in gewichtloosheid blijft. De onderzoekers hopen tegen het einde van het jaar klaar te zijn met testen. Van daaruit zullen ze het plastic overhandigen aan NASA om te zien hoe het kan worden verwerkt in ruimtepakken en habitats.
