Heal Thyself

 Heal Thyself

 

Satu masalah utama dengan material struktural adalah bahwa material akan retak dan melemah seiring bertambahnya usia. Tubuh manusia memiliki mekanisme untuk penyembuhan sendiri jika kulit lecet atau tulang rusak. Namun, benda mati tidak memilikinya mekanisme ini (sampai sekarang). Ilmuwan di Universitas Illinois di Urbana–Champaign (UIUC) telah menemukan plastik yang secara otomatis dapat menyembuhkan retakan mikroskopis sebelum berkembang menjadi retakan besar yang akan menurunkan kegunaan dari material ini. Prestasi ini dicapai oleh tim ilmuwan interdisipliner termasuk aeronautika profesor teknik Scott White dan Philippe Geubelle, profesor mekanik terapan Nancy Sottos, dan profesor kimia Jeffrey Moore.

 

Sistem penyembuhan diri didasarkan pada mikrokapsul yang mengandung dicyclopentadiene cair. Dicyclopentadiene yang dicampur ke dalam plastik. Ketika retakan mikroskopis terbentuk maka mikrokapsul akan pecah. The dicyclopentadiene kemudian bocor keluar, di mana ia menemukan katalis (Dicampur ke dalam plastik saat diformulasikan) dan memediasi proses polimerisasi perbaikan. Proses ini melibatkan membuka cincin siklopentadiena, yang mengarah ke perbaikan cross-linked dari retakan.

 

Bagian yang paling sulit dari mekanisme perbaikan adalah untuk mendapatkan mikrokapsul yang memiliki ukuran yang tepat dan memiliki kekuatan dinding yang cocok. Ukuran mikrokapsul harus cukup kecil supaya tidak mengurangi kekuatan plastik. Dindingnya juga harus cukup tebal untuk bertahan ketika proses pencetakan plastik tetapi cukup tipis dan akan rusak saat retakan mengenai mikrokapsul.

 

Bahan penyembuhan diri memiliki banyak aplikasi. Angkatan Udara AS, yang mendanai sebagian penelitian di UIUC, tertarik menggunakan material ini dalam tangki yang diisi gas dan cairan tekanan tinggi. Bahan tank yang saat ini digunakan dapat mengalami microcracks dan akhirnya tumbuh sehingga menyebabkan tangki bocor. Bahan penyembuhan diri juga sangat berguna dalam situasi di mana perbaikan tidak mungkin atau tidak praktis, seperti papan sirkuit elektronik, komponen deep space probe, dan implan perangkat medis.

John Mc Murry, General Chemistry, 4th Edition

Zhumdahl, Chemistry, 8th Edition