De nieuwste zelfhelende kunststof laat zelfs gaten van drie centimeter letterlijk dichtlopen. Toepassing vraagt wel enige kennis van geavanceerde microfluïdica, blijkt uit een publicatie in Science.

Het idee van Scott White en zijn collega’s van de University of Illinois in Urbana is dat je zo’n gat eerst moet vullen met een vloeistof die ter plekke geleert, en zo de opening egaal uitvult. De tweede stap is om die gel te laten uitharden tot iets dat de mechanische sterkte van de omliggende kunststof zo veel mogelijk benadert.

Ze willen dat bereiken met een soort dubbel tweecomponentensysteem. Je gaat uit van een acrylaatmonomeer, in dit geval 2-hydroxyethylmethacrylaat (HEMA). Om dit snel te laten polymeriseren heb je een initiator nodig (in dit geval methylethylketonperoxide, MEKP) én een promotor, bijvoorbeeld kobaltnaftenaat (CoNp). Om het nog sneller te laten geleren heb je twee gelatoren nodig die samen een netwerk vormen: bis-acylhydrazinegetermineerd polyethyleenglycol (component A) en tris(4-formylfenoxymethyl)ethaan (component B.

Van dit alles maak je twee mengsels: HEMA met CoNp , A en een beetje zuur om de gelvorming te katalyseren, en HEMA met MEKP en B.

De tegen scheuren te beschermen kunststof doorader je met twee netwerken van microkanaaltjes die je elk met een van beide mengsels vult, met een beetje druk er achter. Zodra een gat of barst groot genoeg is om beide netwerken tegelijk open te leggen, spuiten beide mengsels er in.

De bedoeling is dan dat de boel heel snel geleert, en dat de polymerisatie van het HEMA pas goed op gang komt als het gat geheel gevuld is met een egale prop gel. Kwestie van een juiste instelling van de kinetiek van beide processen, en het goede nieuws is dat ze elkaar volgens de onderzoekers niet of nauwelijks beïnvloeden zodat dat instellen niet zo moeilijk is.

Het slechte nieuws is dat je wel die microkanaaltjes in je kunststof zult moeten krijgen en dat White nog niet lijkt te weten hoe. De proof of principle leverde hij met een schijfje epoyxhars met één kanaaltje per vloeistof en een gat in het midden, waar de beide mengsels met computergestuurde pompjes in werden gedrukt.

Het idee van een vliegtuig waar je gaten in kunt schieten, die zichzelf meteen weer dichten met voldoende behoud van mechanische sterkte om in elk geval een nette noodlanding te kunnen maken, lijkt dus nog ver weg.

bron: Chemistry World, Science