Kendini Onaran Kauçuk

Harvard John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu’nda çalışan bir grup araştırmacı kendini onaran kauçuk üretti. Jinrong Wu, Li-Heng Cai  ve David A. Weitz tarafından yapılan araştırmanın sonuçları Advanced Materials’ta yayımlandı.

Kendini onaran malzemeler üzerine bir süredir araştırmalar yapılıyor ve çeşitli alanlarda başarılı sonuçlar elde edildi. Örneğin geçmişte kendini onaran hidrojeller yapıldı. Bu malzemelerdeki kimyasal bağların kırıldıktan sonra yeniden oluşması ancak içerdiği su molekülleri sayesinde mümkün oluyordu. Kauçuk gibi kuru malzemeleri kendini onarır hale getirmekse çok daha zordur. Çünkü malzemeyi bir arada tutan güçlü kimyasal bağlar bir kez kırıldığında bir daha yeniden oluşmaz.

Kauçuğun kendini onarabilir hale getirilebilmesi için malzemeyi oluşturan polimer zincirleri arasındaki bağların geri dönüşümlü hale getirilmesi gerekir. Araştırmacılar bu amaçla bir tür “moleküler ip” geliştirmiş ve polimer moleküllerini bu iplerle birbirine bağlamış. Sonuçta ortaya sağlam, transparan ve kendini onaran bir malzeme çıkmış. 

Sıradan kauçuğa aşırı kuvvet uygulandığında kopar. Geliştirilen yeni malzeme esnetildiğindeyse çatlaklar oluşuyor. Ancak bu çatlaklar, araştırmacıların geliştirdiği moleküler iplerle birbirine bağlı. İpler, uygulanan gerilimin dağılmasını sağlıyor ve böylece kopmaların önüne geçiliyor. Malzemeye uygulanan kuvvet ortadan kalktığında malzeme yeniden orijinal haline geri dönüyor.

Geliştirilen malzeme gelecekte çeşitli teknolojilerde kullanılabilir. Örneğin kendini onaran kauçuk ile araba tekerlekleri üretilebilir. Böyle bir tekerlekte herhangi bir kesik oluştuğunda, tekerleğin hemen değiştirilmesi gerekmez. Aksine malzeme araç hareket halindeyken bile kendini onarabilir ve böylece muhtemel hasarların önüne geçilir.