Електричний ланцюг навчили швидко «заліковувати» розриви

Дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго розробили струмопровідну пасту з магнітними частинками, завдяки чому електричний ланцюг може рекордно швидко відновлюватися після пошкодження. Стаття опублікована в.

Найчастіше самовідновлювані матеріали вимагають або впливу зовнішнього каталізатора, або досить довго «заліковують» навіть невеликі пошкодження - зазвичай на цей процес потрібно від декількох хвилин до декількох днів.

У новій роботі вчені описують струмопровідну пасту, яка самостійно відновлюється за рекордно короткий час - 50 мілісекунд. До складу матеріалу входять частинки неодимового магніту, також для поліпшення електрохімічних властивостей матеріалу в нього додали технічний вуглець. Частинки магніту при друку пастою електричного ланцюга піддаються впливу зовнішнього магнітного поля, завдяки чому після застигання пасти вони орієнтовані строго в протилежних полярностях відносно один одного.

При пошкодженні матеріалу частинки притягуються назад, відновлюючи струмопровідну доріжку і ланцюг знову замикається. При цьому ширина розриву в матеріалі може досягати трьох міліметрів і матеріал може відновлюватися після багаторазового пошкодження - зокрема, вчені дев'ять разів розрізали одну і ту ж ділянку доріжки. За словами авторів роботи, їм невідомий самовідновлюваний матеріал з подібними характеристиками, і така струмопровідна паста може бути використана для створення самовідновлюваних акумуляторів, електрохімічних датчиків і носимої електроніки.

Самовідновлювальні матеріали можуть використовуватися в різних сферах. Наприклад, німецькі вчені розробили самовідновлювану гуму. Повністю процес відновлення займає до восьми діб, при цьому механічні властивості матеріалу (межа міцності, пластичності, модуль упругості) перевершують властивості вулканізованого бромбутілкаучука. Також існує біоцемент з бактеріями, який може самостійно «заліковувати» тріщини або рости при зростанні тиску.