O que são materiais de autocura?
Os materiais de autocura são substâncias capazes de reparar rachaduras estruturais ou outros danos automaticamente, uma capacidade que pode prolongar bastante a vida útil de um produto e, em alguns casos, ajuda a proteger as pessoas contra danos. Muitos produtos auto-reparadores foram inspirados por processos biológicos que permitem a cura de corpos vivos. Observando a atividade de cura natural em um nível microscópico, os cientistas desenvolveram vários métodos para replicar essa capacidade benéfica em substâncias produzidas pelo homem. Existem vários tipos diferentes de produtos de autocura e várias abordagens podem ser usadas para criar esses materiais. Independentemente da estrutura, todos os objetos auto-reparáveis são projetados para funcionar sem a necessidade de intervenção humana.
Um tipo de produto de reparação automática é conhecido como sistema microencapsulado. Esses materiais de autocura são projetados especificamente para corrigir rachaduras minúsculas que ocorrem nos polímeros. Esse dano, às vezes chamado de "microfissuração", pode ser causado por desgaste mecânico ou estresse térmico. Os materiais microencapsulados contêm um agente químico formulado para reconstruir e reforçar a estrutura do polímero. Uma camada de epóxi contém esses produtos químicos de reforço em pequenos bolsos e o agente começa a se espalhar quando os danos estruturais fazem com que as pequenas cápsulas se rompam.
Os sistemas microvasculares são outra variedade de materiais de autocura. Como soluções microencapsuladas, esse tipo de material utiliza um agente de cura que é mantido contido até a necessidade. Em vez de se espalhar uniformemente por uma superfície dentro de minúsculas cápsulas, os produtos químicos úteis são colocados em "veias" ou canais artificiais que alvejam o material. Essa estrutura semelhante a uma veia permite que produtos químicos sejam bombeados continuamente para uma área rachada, o que ajuda a evitar danos contínuos.
Um terceiro método que pode ser usado para criar materiais de autocura empregam polímeros mecanoquimicamente ativos. Essa abordagem é semelhante à maneira como os ossos humanos começam a se reparar após a quebra. Com esse método, são criados polímeros que contêm aglomerados de moléculas denominados "mecanóforos". Esses aglomerados são naturalmente propensos a se conectar com outras moléculas semelhantes. Quando um polímero é impactado pelo estresse, os mecanóforos incorporados formam um elo estrutural, bem como duas peças de fixadores de Velcro® sendo forçadas juntas.
Os materiais de autocura têm muitas aplicações práticas. Os cientistas experimentaram superfícies de naves espaciais que selam automaticamente rupturas perigosas causadas por ataques de meteoróides ou detritos espaciais. Os aviões também podem se beneficiar dessas substâncias e podem se beneficiar da resistência a rachaduras nas superfícies de controle. Esses tipos de materiais também podem ser utilizados em produtos do tipo borracha sintética, a fim de evitar desgaste e melhorar a vida do piso.