پليمرهاي هوشمند :3- پليمرهاي خودترميمي

Smart Polymers: III. Self Healing Polymers

پليمرها و كامپوزيت هاي پليمري بدليل برخورداري از ويژگي هاي مختلف از قبيل فرايند پذيري خوب و پايداري شيميايي در شرايط اتمسفري مختلف ، بطور گسترده در بسياري از زمينه هاي مهندسي و صنايع مختلف از قبيل نظامي، فضايي و ساختماني و غيره كاربرد دارند. اما يكي از مشكلاتي كه بشر در هنگام استفاده از اين مواد با آن روبرو است اين است كه هنگامي كه مواد پليمري تحت شرايط ناملايم قرار مي گيرند به آساني تخريب مي شوند كه اين امر سبب افت خواص مكانيكي و كاهش طول عمر مواد پليمري مي شود. ترميم درجاي مواد پليمري ابتدا نياز به تشخيص محل تخريب توسط رويت و يا دستگاه هايي مانند اولتراسونيك و اشعه ايكس و سپس پروسه زمان بر ترميم دارد. در بسياري از مواد پليمري كه محل آسيب ديده جهت تشخيص واعمال ترميم غير قابل دسترس مي باشد، نياز به خود ترميمي حايز اهميت است. بنابراين به دنبال تحقيقات و تلاش هاي زيادي كه در اين زمينه انجام شده است، دسته جديدي از مواد هوشمند تحت عنوان مواد خودترميم شونده تهيه شده اند كه توانايي ترميم خودشان را در هنگام صدمات و آسيب ها بدون نياز به منبع خارجي دارند. خاصيت خودترميمي در اين مواد منجر به افزايش طول عمرآنها، كاهش هزينه هاي جايگزيني قطعات جديد و افزايش ايمني مي شود. در اين مقاله سعي شده است تا مروري كلي بر انواع مواد ترميم پذير و مكانيسم عملكرد آن ها در هنگام رويارويي با صدمات و آسيب ها مرور شود.

Polymers and polymer composites are widely used in industry due to their easy processability and chemical resistance in different atmospheric conditions. Initiation of cracks and other types of damage on a microscopic level has been shown to change mechanical properties, and eventually lead to whole scale failure of the polymeric materials. The in-situ repair of synthetic materials for engineering applications first of all requires the ability to detect the damage, usually by visual inspection or by non-destructive testing techniques such as ultrasound, x-ray tomography, followed by time-consuming and/or expensive steps to repair or replace the damaged section. More problematic case is when the site of damage is inaccessible to repair. Self-healing materials are a class of smart materials that are structurally capable to repair the damage with time. This property can increase materials lifetime, reduce replacement costs and improve product safety. This article presents a comprehensive view of the field of stimuli-responsive healable polymers and healing mechanism.