Az Amerikai Kémiai Társaság szimpóziumán a gyógyulásra képes műanyagok új generációját mutatták be: az anyag a sérült emberi bőr folyamatait imitálja, „vérzik” (színt vált) és fénynek kitéve begyógyítja saját sérülését. A jövőben az anyagot mobiltelefonok, laptopok, autók és rengeteg egyéb termék gyártása során lehetne használni, öngyógyítóvá téve a készülékek különféle felületeit.

Marek W. Urban, a University of Southern Mississippi professzora és a kutatás vezetője elmondta, hogy a természet rengeteg módszerrel gondoskodik az élő szervezetek gyógyulási folyamatairól. Vannak olyan metódusok, amelyek szabad szemmel is jól láthatók, mint az emberi sebgyógyulás vagy a fák új kérgének képződése, mások láthatatlanok, de ezek is létfontosságúak az egészséges élethez: ilyen például a DNS önjavító mechanizmusa. Az újfajta műanyag is a természetes folyamatokat másolva gyógyul: jelzést bocsát ki sérülés esetén, és megújulásra képes, ha látható fény éri, változik a hőmérséklet vagy a pH.

A találmány egyik kiemelten nagy előnye, hogy figyelmeztet a sérülésre. A repülőgép strukturális sérülései a repedések mentén vörössé válnának, így a mérnökök könnyebben észlelnék ezeket. A technológia ezen tulajdonsága lehetővé teszi, hogy már meglévő struktúrákon is használható legyen: a hidakra, épületekre, járművekre csak fel kell vinni az új bevonatot, amely jól láthatóan jelzi a szerkezeti sérüléseket. A másik előny az ilyen anyagból készült elemek könnyű javítása: ha a szakértők megvizsgálták a sérülést, eldönthetik, hogy elég lesz azt csak intenzív fény hatásának kitenni vagy esetleg az egész panelt cserélni kell.

A műanyagok népszerűsége annak köszönhető, hogy kombinálják a hagyományos alapanyagok legjobb tulajdonságait: erősek, könnyűek és ellenállnak a korróziónak. Hátrányuk azonban, hogy sérülés esetén sokszor lehetetlen kijavítani ezeket úgy, hogy az eredeti állapothoz hasonlóan funkcionáljanak a továbbiakban. A törések, szakadások, karcolások mentén meggyengülnek, és javításuk után már nem lesz ugyanolyan teherbírásuk.

A fenti okokból az öngyógyításra képes műanyagok kifejlesztése lett az anyagtudományok egyik leginkább vágyott célja. A probléma egyik megoldási módja, hogy apró kapszulákat kevernek az alapanyagba, amelyeket a bekövetkező sérülés felnyit, és tartalmuk, valamilyen folyékony állapotú javító elegy, kipótolja a keletkező anyaghiányt. A másik megoldás során a műanyag valamilyen külső stimulus hatására kezdi kijavítani a hibát.

Az Urban és kollégái által kifejlesztett műanyagban apró molekuláris „hidak” találhatók az alapanyagot alkotó hosszú polimerláncok mentén. Az anyag megsérül, a hidak folytonossága megszakad, alakjuk megváltozik. A kutatók úgy alakították ki ezeket az összeköttetéseket, hogy a forma megváltozásával egyidejűleg a szín is átalakul ‒ egy vörös folt formálódik a sérülés körül. Napfény, mesterséges fény, pH- vagy hőmérsékleti változás hatására a hidak visszanyerik eredeti alakjukat, és újra kapcsolódnak, megjavítva ezzel a károsodást és felszámolva a vörös jelzést.

Az anyag a folyamatot számtalanszor képes megismételni, így újra meg újra sérülhet és gyógyulhat. Az alapanyag környezetbarát, mivel vizes alapú heteropolimerekből áll össze. A kutatók jelenleg egy olyan variánson dolgoznak, amely képes magas hőmérsékleteket is kiállni.