Атомы у нас дома. Удивительная наука за повседневными вещами

Как пластик лечит себя

Как неприятно, если кто-то поцарапает вашу машину на улице! Как было бы замечательно, если бы машина сама понимала, что с ней случилось, немедленно отправлялась в автосервис и автоматически перекрашивалась еще до того, как вы к ней вернетесь. Пока это только мечты. Но что-то подобное уже существует: самовосстанавливающаяся краска. Большинство современных красок – по сути, пластмассы (полимеры акрила, к которым добавлены разные пигменты), которые распыляются тонким слоем по защищаемым поверхностям вроде дерева или металла. Исследователи и специалисты уже разработали краски со встроенным механизмом самовосстановления, который срабатывает при малейшем ущербе для красочного слоя. Такие вещества называются самовосстанавливающимися материалами.

Как они работают? В составе синтетической краски обычно присутствуют микрокапсулы клея и катализатор (вещество, ускоряющее химическую реакцию). Когда красочное покрытие нарушается (возникает царапина или отслаивание), микрокапсулы раскрываются, из них вытекает клей, а с помощью катализатора происходит химическая реакция, в результате которой повреждение краски быстро устраняется. Другие подобные краски включают микроскопические трубочки (похожие на капилляры), которые подсоединены к некоему микрорезервуару, заполненному клеем. Когда покрытие трескается, резервуар раскрывается и по микротрубкам подводит защитное химическое вещество в место «аварии».

Легко себе представить, как самовосстанавливающиеся краски «ремонтируют» небольшие царапины и повреждения на покрытии. А как быть с более солидным ущербом? Американское агентство NASA разрабатывает материалы, которые могут самостоятельно восстанавливать ущерб, наносимый фюзеляжу боевого самолета пулями или космическому кораблю – мелкими метеоритами. Когда пуля попадает в пластическое покрытие фюзеляжа самолета, выделяется столь значительная энергия, что она разогревает материал до жидкообразного состояния. Эта масса пропускает пулю, а затем закрывает и «запечатывает» отверстие. В лабораториях NASA испытаны материалы, которые могут «запечатывать» отверстия, оставляемые на корпусах космических кораблей микрометеоритами, летящими со скоростью 18 000 км/ч, в 20 раз быстрее Boeing-747[139].

Глава 10. Как прекрасен этот свет