เมือง Cambridge รัฐแมสสาชูเซต – นักวิจัยจากคณะวิศวกรรมและวิทยาศาสตร์ประยุกต์
มหาวิทยาลัย Harvard (Harvard John A. Paulson School of Engineering and
Applied Sciences หรือ SEAS) ได้พัฒนายางชนิดใหม่ที่เหนียวเหมือนยางธรรมชาติ
แต่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ (self-healing) การวิจัยดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร
Advanced Materials ทั้งนี้ วัสดุที่ซ่อมแซมตัวเองได้ไม่ใช่สิ่งใหม่
นักวิจัยที่ SEAS ได้พัฒนาไฮโดรเจลที่ซ่อมแซมตัวเองได้ ซึ่งต้องพึ่งน้ำในการรวมกับพันธะที่ผันกลับ
อย่างไรก็ตาม การดำเนินการทางวิศวกรรมเพื่อให้มีคุณสมบัติที่ซ่อมแซมตัวเองได้ในวัสดุที่แห้ง
เช่น ยาง พบว่ายากกว่า เพราะยางทำจากโพลิเมอร์ที่บ่อยครั้งเชื่อมกับพันธะโควาเลนท์ที่ถาวร
ในขณะที่พันธะมีความแข็งแรงอย่างไม่น่าเชื่อ แต่จะไม่เชื่อมต่อใหม่เมื่อแยกออกแล้ว
ทั้งนี้ ในการทำให้ยางสามารถซ่อมแซมตัวเองได้ ทีมงานต้องทำให้พันธะเชื่อมต่อกับโพลิเมอร์ที่ผันกลับ
เพื่อให้พันธะแยกออกและกลับมารวมตัวใหม่
Li-Heng Cai นักศีกษาหลังปริญญาเอกที่
SEAS กล่าวว่า การวิจัยครั้งก่อนใช้พันธะไฮโดรเจลที่ผันกลับ เพื่อเชื่อมกับโพลิเมอร์ให้เกิดยาง
แต่พันธะที่ผันกลับโดยธรรมชาติมีความอ่อนแอกว่าพันธะโควาเลนท์ จึงเกิดคำถามขึ้นว่า
เราจะสามารถผลิตวัสดุที่เหนียวและซ่อมแซมตัวเองได้หรือไม่ Cai พร้อม Jinrong Wu ศาสตราจารย์รับเชิญจากมหาวิทยาลัย Sichuan
University ประเทศจีน และ David A. Weitz ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์และฟิสิกส์ประยุกต์
ได้พัฒนายางไฮบริดที่มีทั้งพันธะโควาเลนท์และผันกลับ แนวคิดในการผสมพันธะทั้งโควาเลนท์และผันกลับ
เพื่อให้ได้ยางเหนียวที่ซ่อมแซมตัวเองได้ ได้มีการนำเสนอเป็นทฤษฎีโดย Cai แต่ไม่ใช่ในทางปฏิบัติ
เพราะพันธะโควาเลนท์และผันกลับไม่ชอบผสมกัน Cai กล่าวว่า พันธะทั้งสองชนิดจะผสมเข้ากันไม่ได้
เหมือนน้ำมันและน้ำ ดังนั้น นักวิจัยจึงได้พัฒนาเชือกโมเลกุลเพื่อยึดพันธะทั้งสองเข้าด้วยกัน
เชือกดังกล่าวเรียกว่า โพลิเมอร์แบบกิ่งที่จัดเรียงแบบสุ่ม ทำให้พันธะที่เดิมที่ผสมกันไม่ได้
สามารถผสมกันได้ในระดับโมเลกุล และในการดำเนินการดังกล่าว ทำให้สามารถผลิตยางโปร่งใสที่เหนียวและซ่อมแซมตัวเองได้
ทั้งนี้ ยางทั่วไปมีแนวโน้มที่จะหัก ณ จุดความเค้นเมื่อใช้แรง
เมื่อยางไฮบริดที่ยืด พัฒนาสิ่งที่เรียกว่า รอยแตก (crazes) ตลอดทั้งวัสดุ
ซึ่งเหมือนรอยแตกแต่เชื่อมด้วยเส้นใย crazes ดังกล่าวจะกระจายความเค้นออกไป
จึงทำให้ไม่มีจุดศูนย์รวมของความเค้น เมื่อความเค้นถูกปลดปล่อย
วัสดุจะกลับไปยังรูปทรงเดิมและ crazes จะซ่อมแซมตัวเอง
ขณะนี้
สำนักงานการพัฒนาเทคโนโลยีของมหาวิทยาลัย Harvard ได้ยื่นขอจดสิทธิบัตรเทคโนโลยีดังกล่าว
และกำลังแสวงหาโอกาสการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์อย่างแข็งขัน
ที่มา: http://www.rubberworld.com/newsweek.asp?id=25880&date=month